isl_map.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  * Copyright 2010      INRIA Saclay
   4  *
   5  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
   6  *
   7  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
   8  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
   9  * and INRIA Saclay - Ile-de-France, Parc Club Orsay Universite,
  10  * ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod, 91893 Orsay, France
  11  */
  12
  13 #include <string.h>
  14 #include <strings.h>
  15 #include <isl_ctx_private.h>
  16 #include <isl_map_private.h>
  17 #include <isl/blk.h>
  18 #include "isl_dim_private.h"
  19 #include "isl_equalities.h"
  20 #include <isl/list.h>
  21 #include <isl/lp.h>
  22 #include <isl/seq.h>
  23 #include <isl/set.h>
  24 #include <isl/map.h>
  25 #include "isl_map_piplib.h"
  26 #include <isl_reordering.h>
  27 #include "isl_sample.h"
  28 #include "isl_tab.h"
  29 #include <isl/vec.h>
  30 #include <isl_mat_private.h>
  31
  32 /* Maps dst positions to src positions */
  33 struct isl_dim_map {
  34         unsigned len;
  35         int pos[1];
  36 };
  37
  38 static struct isl_dim_map *isl_dim_map_alloc(struct isl_ctx *ctx, unsigned len)
  39 {
  40         int i;
  41         struct isl_dim_map *dim_map;
  42         dim_map = isl_alloc(ctx, struct isl_dim_map,
  43                                 sizeof(struct isl_dim_map) + len * sizeof(int));
  44         if (!dim_map)
  45                 return NULL;
  46         dim_map->len = 1 + len;
  47         dim_map->pos[0] = 0;
  48         for (i = 0; i < len; ++i)
  49                 dim_map->pos[1 + i] = -1;
  50         return dim_map;
  51 }
  52
  53 static unsigned n(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  54 {
  55         switch (type) {
  56         case isl_dim_param:     return dim->nparam;
  57         case isl_dim_in:        return dim->n_in;
  58         case isl_dim_out:       return dim->n_out;
  59         case isl_dim_all:       return dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
  60         default:                return 0;
  61         }
  62 }
  63
  64 static unsigned pos(struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type)
  65 {
  66         switch (type) {
  67         case isl_dim_param:     return 1;
  68         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
  69         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
  70         default:                return 0;
  71         }
  72 }
  73
  74 static void isl_dim_map_dim_range(struct isl_dim_map *dim_map,
  75         struct isl_dim *dim, enum isl_dim_type type,
  76         unsigned first, unsigned n, unsigned dst_pos)
  77 {
  78         int i;
  79         unsigned src_pos;
  80
  81         if (!dim_map || !dim)
  82                 return;
  83
  84         src_pos = pos(dim, type);
  85         for (i = 0; i < n; ++i)
  86                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + first + i;
  87 }
  88
  89 static void isl_dim_map_dim(struct isl_dim_map *dim_map, struct isl_dim *dim,
  90                 enum isl_dim_type type, unsigned dst_pos)
  91 {
  92         isl_dim_map_dim_range(dim_map, dim, type, 0, n(dim, type), dst_pos);
  93 }
  94
  95 static void isl_dim_map_div(struct isl_dim_map *dim_map,
  96                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned dst_pos)
  97 {
  98         int i;
  99         unsigned src_pos;
 100
 101         if (!dim_map || !bmap)
 102                 return;
 103
 104         src_pos = 1 + isl_dim_total(bmap->dim);
 105         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
 106                 dim_map->pos[1 + dst_pos + i] = src_pos + i;
 107 }
 108
 109 static void isl_dim_map_dump(struct isl_dim_map *dim_map)
 110 {
 111         int i;
 112
 113         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
 114                 fprintf(stderr, "%d -> %d; ", i, dim_map->pos[i]);
 115         fprintf(stderr, "\n");
 116 }
 117
 118 unsigned isl_basic_map_dim(const struct isl_basic_map *bmap,
 119                                 enum isl_dim_type type)
 120 {
 121         if (!bmap)
 122                 return 0;
 123         switch (type) {
 124         case isl_dim_cst:       return 1;
 125         case isl_dim_param:
 126         case isl_dim_in:
 127         case isl_dim_out:       return isl_dim_size(bmap->dim, type);
 128         case isl_dim_div:       return bmap->n_div;
 129         case isl_dim_all:       return isl_basic_map_total_dim(bmap);
 130         default:                return 0;
 131         }
 132 }
 133
 134 unsigned isl_map_dim(const struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 135 {
 136         return map ? n(map->dim, type) : 0;
 137 }
 138
 139 unsigned isl_set_dim(const struct isl_set *set, enum isl_dim_type type)
 140 {
 141         return set ? n(set->dim, type) : 0;
 142 }
 143
 144 unsigned isl_basic_map_offset(struct isl_basic_map *bmap,
 145                                         enum isl_dim_type type)
 146 {
 147         struct isl_dim *dim = bmap->dim;
 148         switch (type) {
 149         case isl_dim_cst:       return 0;
 150         case isl_dim_param:     return 1;
 151         case isl_dim_in:        return 1 + dim->nparam;
 152         case isl_dim_out:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in;
 153         case isl_dim_div:       return 1 + dim->nparam + dim->n_in + dim->n_out;
 154         default:                return 0;
 155         }
 156 }
 157
 158 static unsigned map_offset(struct isl_map *map, enum isl_dim_type type)
 159 {
 160         return pos(map->dim, type);
 161 }
 162
 163 unsigned isl_basic_set_dim(const struct isl_basic_set *bset,
 164                                 enum isl_dim_type type)
 165 {
 166         return isl_basic_map_dim((const struct isl_basic_map*)bset, type);
 167 }
 168
 169 unsigned isl_basic_set_n_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 170 {
 171         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
 172 }
 173
 174 unsigned isl_basic_set_n_param(const struct isl_basic_set *bset)
 175 {
 176         return isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
 177 }
 178
 179 unsigned isl_basic_set_total_dim(const struct isl_basic_set *bset)
 180 {
 181         return isl_dim_total(bset->dim) + bset->n_div;
 182 }
 183
 184 unsigned isl_set_n_dim(const struct isl_set *set)
 185 {
 186         return isl_set_dim(set, isl_dim_set);
 187 }
 188
 189 unsigned isl_set_n_param(const struct isl_set *set)
 190 {
 191         return isl_set_dim(set, isl_dim_param);
 192 }
 193
 194 unsigned isl_basic_map_n_in(const struct isl_basic_map *bmap)
 195 {
 196         return bmap ? bmap->dim->n_in : 0;
 197 }
 198
 199 unsigned isl_basic_map_n_out(const struct isl_basic_map *bmap)
 200 {
 201         return bmap ? bmap->dim->n_out : 0;
 202 }
 203
 204 unsigned isl_basic_map_n_param(const struct isl_basic_map *bmap)
 205 {
 206         return bmap ? bmap->dim->nparam : 0;
 207 }
 208
 209 unsigned isl_basic_map_n_div(const struct isl_basic_map *bmap)
 210 {
 211         return bmap ? bmap->n_div : 0;
 212 }
 213
 214 unsigned isl_basic_map_total_dim(const struct isl_basic_map *bmap)
 215 {
 216         return bmap ? isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->n_div : 0;
 217 }
 218
 219 unsigned isl_map_n_in(const struct isl_map *map)
 220 {
 221         return map->dim->n_in;
 222 }
 223
 224 unsigned isl_map_n_out(const struct isl_map *map)
 225 {
 226         return map->dim->n_out;
 227 }
 228
 229 unsigned isl_map_n_param(const struct isl_map *map)
 230 {
 231         return map->dim->nparam;
 232 }
 233
 234 int isl_map_compatible_domain(struct isl_map *map, struct isl_set *set)
 235 {
 236         int m;
 237         if (!map || !set)
 238                 return -1;
 239         m = isl_dim_match(map->dim, isl_dim_param, set->dim, isl_dim_param);
 240         if (m < 0 || !m)
 241                 return m;
 242         return isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, set->dim, isl_dim_set);
 243 }
 244
 245 int isl_basic_map_compatible_domain(struct isl_basic_map *bmap,
 246                 struct isl_basic_set *bset)
 247 {
 248         int m;
 249         if (!bmap || !bset)
 250                 return -1;
 251         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
 252         if (m < 0 || !m)
 253                 return m;
 254         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bset->dim, isl_dim_set);
 255 }
 256
 257 int isl_basic_map_compatible_range(struct isl_basic_map *bmap,
 258                 struct isl_basic_set *bset)
 259 {
 260         int m;
 261         if (!bmap || !bset)
 262                 return -1;
 263         m = isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param, bset->dim, isl_dim_param);
 264         if (m < 0 || !m)
 265                 return m;
 266         return isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_out, bset->dim, isl_dim_set);
 267 }
 268
 269 isl_ctx *isl_basic_map_get_ctx(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
 270 {
 271         return bmap ? bmap->ctx : NULL;
 272 }
 273
 274 isl_ctx *isl_basic_set_get_ctx(__isl_keep isl_basic_set *bset)
 275 {
 276         return bset ? bset->ctx : NULL;
 277 }
 278
 279 isl_ctx *isl_map_get_ctx(__isl_keep isl_map *map)
 280 {
 281         return map ? map->ctx : NULL;
 282 }
 283
 284 isl_ctx *isl_set_get_ctx(__isl_keep isl_set *set)
 285 {
 286         return set ? set->ctx : NULL;
 287 }
 288
 289 struct isl_dim *isl_basic_map_get_dim(struct isl_basic_map *bmap)
 290 {
 291         if (!bmap)
 292                 return NULL;
 293         return isl_dim_copy(bmap->dim);
 294 }
 295
 296 struct isl_dim *isl_basic_set_get_dim(struct isl_basic_set *bset)
 297 {
 298         if (!bset)
 299                 return NULL;
 300         return isl_dim_copy(bset->dim);
 301 }
 302
 303 struct isl_dim *isl_map_get_dim(struct isl_map *map)
 304 {
 305         if (!map)
 306                 return NULL;
 307         return isl_dim_copy(map->dim);
 308 }
 309
 310 struct isl_dim *isl_set_get_dim(struct isl_set *set)
 311 {
 312         if (!set)
 313                 return NULL;
 314         return isl_dim_copy(set->dim);
 315 }
 316
 317 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
 318         __isl_take isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type type, const char *s)
 319 {
 320         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
 321         if (!bmap)
 322                 return NULL;
 323         bmap->dim = isl_dim_set_tuple_name(bmap->dim, type, s);
 324         if (!bmap->dim)
 325                 goto error;
 326         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
 327         return bmap;
 328 error:
 329         isl_basic_map_free(bmap);
 330         return NULL;
 331 }
 332
 333 const char *isl_basic_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
 334         enum isl_dim_type type)
 335 {
 336         return bmap ? isl_dim_get_tuple_name(bmap->dim, type) : NULL;
 337 }
 338
 339 __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_name(__isl_take isl_map *map,
 340         enum isl_dim_type type, const char *s)
 341 {
 342         int i;
 343
 344         map = isl_map_cow(map);
 345         if (!map)
 346                 return NULL;
 347
 348         map->dim = isl_dim_set_tuple_name(map->dim, type, s);
 349         if (!map->dim)
 350                 goto error;
 351
 352         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
 353                 map->p[i] = isl_basic_map_set_tuple_name(map->p[i], type, s);
 354                 if (!map->p[i])
 355                         goto error;
 356         }
 357
 358         return map;
 359 error:
 360         isl_map_free(map);
 361         return NULL;
 362 }
 363
 364 const char *isl_map_get_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
 365         enum isl_dim_type type)
 366 {
 367         return map ? isl_dim_get_tuple_name(map->dim, type) : NULL;
 368 }
 369
 370 __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_name(__isl_take isl_set *set,
 371         const char *s)
 372 {
 373         return (isl_set *)isl_map_set_tuple_name((isl_map *)set, isl_dim_set, s);
 374 }
 375
 376 const char *isl_basic_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_basic_set *bset)
 377 {
 378         return bset ? isl_dim_get_tuple_name(bset->dim, isl_dim_set) : NULL;
 379 }
 380
 381 const char *isl_set_get_tuple_name(__isl_keep isl_set *set)
 382 {
 383         return set ? isl_dim_get_tuple_name(set->dim, isl_dim_set) : NULL;
 384 }
 385
 386 const char *isl_basic_map_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
 387         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 388 {
 389         return bmap ? isl_dim_get_name(bmap->dim, type, pos) : NULL;
 390 }
 391
 392 const char *isl_basic_set_get_dim_name(__isl_keep isl_basic_set *bset,
 393         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 394 {
 395         return bset ? isl_dim_get_name(bset->dim, type, pos) : NULL;
 396 }
 397
 398 const char *isl_map_get_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
 399         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 400 {
 401         return map ? isl_dim_get_name(map->dim, type, pos) : NULL;
 402 }
 403
 404 const char *isl_set_get_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
 405         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 406 {
 407         return set ? isl_dim_get_name(set->dim, type, pos) : NULL;
 408 }
 409
 410 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_dim_name(
 411         __isl_take isl_basic_map *bmap,
 412         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 413 {
 414         if (!bmap)
 415                 return NULL;
 416         bmap->dim = isl_dim_set_name(bmap->dim, type, pos, s);
 417         if (!bmap->dim)
 418                 goto error;
 419         return bmap;
 420 error:
 421         isl_basic_map_free(bmap);
 422         return NULL;
 423 }
 424
 425 __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_name(__isl_take isl_map *map,
 426         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 427 {
 428         int i;
 429
 430         if (!map)
 431                 return NULL;
 432
 433         map->dim = isl_dim_set_name(map->dim, type, pos, s);
 434         if (!map->dim)
 435                 goto error;
 436
 437         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
 438                 map->p[i] = isl_basic_map_set_dim_name(map->p[i], type, pos, s);
 439                 if (!map->p[i])
 440                         goto error;
 441         }
 442
 443         return map;
 444 error:
 445         isl_map_free(map);
 446         return NULL;
 447 }
 448
 449 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_dim_name(
 450         __isl_take isl_basic_set *bset,
 451         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 452 {
 453         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_set_dim_name(
 454                 (isl_basic_map *)bset, type, pos, s);
 455 }
 456
 457 __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_name(__isl_take isl_set *set,
 458         enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
 459 {
 460         return (isl_set *)isl_map_set_dim_name((isl_map *)set, type, pos, s);
 461 }
 462
 463 int isl_basic_map_is_rational(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
 464 {
 465         if (!bmap)
 466                 return -1;
 467         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL);
 468 }
 469
 470 int isl_basic_set_is_rational(__isl_keep isl_basic_set *bset)
 471 {
 472         return isl_basic_map_is_rational(bset);
 473 }
 474
 475 static struct isl_basic_map *basic_map_init(struct isl_ctx *ctx,
 476                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned extra,
 477                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 478 {
 479         int i;
 480         size_t row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + extra;
 481
 482         bmap->ctx = ctx;
 483         isl_ctx_ref(ctx);
 484
 485         bmap->block = isl_blk_alloc(ctx, (n_ineq + n_eq) * row_size);
 486         if (isl_blk_is_error(bmap->block))
 487                 goto error;
 488
 489         bmap->ineq = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, n_ineq + n_eq);
 490         if (!bmap->ineq)
 491                 goto error;
 492
 493         if (extra == 0) {
 494                 bmap->block2 = isl_blk_empty();
 495                 bmap->div = NULL;
 496         } else {
 497                 bmap->block2 = isl_blk_alloc(ctx, extra * (1 + row_size));
 498                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
 499                         goto error;
 500
 501                 bmap->div = isl_alloc_array(ctx, isl_int *, extra);
 502                 if (!bmap->div)
 503                         goto error;
 504         }
 505
 506         for (i = 0; i < n_ineq + n_eq; ++i)
 507                 bmap->ineq[i] = bmap->block.data + i * row_size;
 508
 509         for (i = 0; i < extra; ++i)
 510                 bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + row_size);
 511
 512         bmap->ref = 1;
 513         bmap->flags = 0;
 514         bmap->c_size = n_eq + n_ineq;
 515         bmap->eq = bmap->ineq + n_ineq;
 516         bmap->extra = extra;
 517         bmap->n_eq = 0;
 518         bmap->n_ineq = 0;
 519         bmap->n_div = 0;
 520         bmap->sample = NULL;
 521
 522         return bmap;
 523 error:
 524         isl_basic_map_free(bmap);
 525         return NULL;
 526 }
 527
 528 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 529                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
 530                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 531 {
 532         struct isl_basic_map *bmap;
 533         bmap = isl_basic_map_alloc(ctx, nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
 534         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 535 }
 536
 537 struct isl_basic_set *isl_basic_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 538                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 539 {
 540         struct isl_basic_map *bmap;
 541         if (!dim)
 542                 return NULL;
 543         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
 544         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 545         return (struct isl_basic_set *)bmap;
 546 error:
 547         isl_dim_free(dim);
 548         return NULL;
 549 }
 550
 551 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim,
 552                 unsigned extra, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 553 {
 554         struct isl_basic_map *bmap;
 555
 556         if (!dim)
 557                 return NULL;
 558         bmap = isl_calloc_type(dim->ctx, struct isl_basic_map);
 559         if (!bmap)
 560                 goto error;
 561         bmap->dim = dim;
 562
 563         return basic_map_init(dim->ctx, bmap, extra, n_eq, n_ineq);
 564 error:
 565         isl_dim_free(dim);
 566         return NULL;
 567 }
 568
 569 struct isl_basic_map *isl_basic_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
 570                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, unsigned extra,
 571                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
 572 {
 573         struct isl_basic_map *bmap;
 574         struct isl_dim *dim;
 575
 576         dim = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
 577         if (!dim)
 578                 return NULL;
 579
 580         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
 581         return bmap;
 582 }
 583
 584 static void dup_constraints(
 585                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
 586 {
 587         int i;
 588         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(src);
 589
 590         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
 591                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
 592                 isl_seq_cpy(dst->eq[j], src->eq[i], 1+total);
 593         }
 594
 595         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
 596                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
 597                 isl_seq_cpy(dst->ineq[j], src->ineq[i], 1+total);
 598         }
 599
 600         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
 601                 int j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
 602                 isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total);
 603         }
 604         ISL_F_SET(dst, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 605 }
 606
 607 struct isl_basic_map *isl_basic_map_dup(struct isl_basic_map *bmap)
 608 {
 609         struct isl_basic_map *dup;
 610
 611         if (!bmap)
 612                 return NULL;
 613         dup = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
 614                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
 615         if (!dup)
 616                 return NULL;
 617         dup_constraints(dup, bmap);
 618         dup->flags = bmap->flags;
 619         dup->sample = isl_vec_copy(bmap->sample);
 620         return dup;
 621 }
 622
 623 struct isl_basic_set *isl_basic_set_dup(struct isl_basic_set *bset)
 624 {
 625         struct isl_basic_map *dup;
 626
 627         dup = isl_basic_map_dup((struct isl_basic_map *)bset);
 628         return (struct isl_basic_set *)dup;
 629 }
 630
 631 struct isl_basic_set *isl_basic_set_copy(struct isl_basic_set *bset)
 632 {
 633         if (!bset)
 634                 return NULL;
 635
 636         if (ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 637                 bset->ref++;
 638                 return bset;
 639         }
 640         return isl_basic_set_dup(bset);
 641 }
 642
 643 struct isl_set *isl_set_copy(struct isl_set *set)
 644 {
 645         if (!set)
 646                 return NULL;
 647
 648         set->ref++;
 649         return set;
 650 }
 651
 652 struct isl_basic_map *isl_basic_map_copy(struct isl_basic_map *bmap)
 653 {
 654         if (!bmap)
 655                 return NULL;
 656
 657         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL)) {
 658                 bmap->ref++;
 659                 return bmap;
 660         }
 661         bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
 662         if (bmap)
 663                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
 664         return bmap;
 665 }
 666
 667 struct isl_map *isl_map_copy(struct isl_map *map)
 668 {
 669         if (!map)
 670                 return NULL;
 671
 672         map->ref++;
 673         return map;
 674 }
 675
 676 void isl_basic_map_free(struct isl_basic_map *bmap)
 677 {
 678         if (!bmap)
 679                 return;
 680
 681         if (--bmap->ref > 0)
 682                 return;
 683
 684         isl_ctx_deref(bmap->ctx);
 685         free(bmap->div);
 686         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block2);
 687         free(bmap->ineq);
 688         isl_blk_free(bmap->ctx, bmap->block);
 689         isl_vec_free(bmap->sample);
 690         isl_dim_free(bmap->dim);
 691         free(bmap);
 692 }
 693
 694 void isl_basic_set_free(struct isl_basic_set *bset)
 695 {
 696         isl_basic_map_free((struct isl_basic_map *)bset);
 697 }
 698
 699 static int room_for_con(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 700 {
 701         return bmap->n_eq + bmap->n_ineq + n <= bmap->c_size;
 702 }
 703
 704 int isl_basic_map_alloc_equality(struct isl_basic_map *bmap)
 705 {
 706         struct isl_ctx *ctx;
 707         if (!bmap)
 708                 return -1;
 709         ctx = bmap->ctx;
 710         isl_assert(ctx, room_for_con(bmap, 1), return -1);
 711         isl_assert(ctx, (bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq <= bmap->c_size,
 712                         return -1);
 713         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 714         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 715         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 716         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 717         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 718         if ((bmap->eq - bmap->ineq) + bmap->n_eq == bmap->c_size) {
 719                 isl_int *t;
 720                 int j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 721                 if (j < 0)
 722                         return -1;
 723                 t = bmap->ineq[j];
 724                 bmap->ineq[j] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 725                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 726                 bmap->eq[-1] = t;
 727                 bmap->n_eq++;
 728                 bmap->n_ineq--;
 729                 bmap->eq--;
 730                 return 0;
 731         }
 732         isl_seq_clr(bmap->eq[bmap->n_eq] + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 733                       bmap->extra - bmap->n_div);
 734         return bmap->n_eq++;
 735 }
 736
 737 int isl_basic_set_alloc_equality(struct isl_basic_set *bset)
 738 {
 739         return isl_basic_map_alloc_equality((struct isl_basic_map *)bset);
 740 }
 741
 742 int isl_basic_map_free_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 743 {
 744         if (!bmap)
 745                 return -1;
 746         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_eq, return -1);
 747         bmap->n_eq -= n;
 748         return 0;
 749 }
 750
 751 int isl_basic_set_free_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 752 {
 753         return isl_basic_map_free_equality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 754 }
 755
 756 int isl_basic_map_drop_equality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 757 {
 758         isl_int *t;
 759         if (!bmap)
 760                 return -1;
 761         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_eq, return -1);
 762
 763         if (pos != bmap->n_eq - 1) {
 764                 t = bmap->eq[pos];
 765                 bmap->eq[pos] = bmap->eq[bmap->n_eq - 1];
 766                 bmap->eq[bmap->n_eq - 1] = t;
 767         }
 768         bmap->n_eq--;
 769         return 0;
 770 }
 771
 772 int isl_basic_set_drop_equality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 773 {
 774         return isl_basic_map_drop_equality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 775 }
 776
 777 void isl_basic_map_inequality_to_equality(
 778                 struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 779 {
 780         isl_int *t;
 781
 782         t = bmap->ineq[pos];
 783         bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 784         bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = bmap->eq[-1];
 785         bmap->eq[-1] = t;
 786         bmap->n_eq++;
 787         bmap->n_ineq--;
 788         bmap->eq--;
 789         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 790         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 791         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 792         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 793 }
 794
 795 static int room_for_ineq(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 796 {
 797         return bmap->n_ineq + n <= bmap->eq - bmap->ineq;
 798 }
 799
 800 int isl_basic_map_alloc_inequality(struct isl_basic_map *bmap)
 801 {
 802         struct isl_ctx *ctx;
 803         if (!bmap)
 804                 return -1;
 805         ctx = bmap->ctx;
 806         isl_assert(ctx, room_for_ineq(bmap, 1), return -1);
 807         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_IMPLICIT);
 808         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NO_REDUNDANT);
 809         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 810         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_ALL_EQUALITIES);
 811         isl_seq_clr(bmap->ineq[bmap->n_ineq] +
 812                       1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 813                       bmap->extra - bmap->n_div);
 814         return bmap->n_ineq++;
 815 }
 816
 817 int isl_basic_set_alloc_inequality(struct isl_basic_set *bset)
 818 {
 819         return isl_basic_map_alloc_inequality((struct isl_basic_map *)bset);
 820 }
 821
 822 int isl_basic_map_free_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 823 {
 824         if (!bmap)
 825                 return -1;
 826         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_ineq, return -1);
 827         bmap->n_ineq -= n;
 828         return 0;
 829 }
 830
 831 int isl_basic_set_free_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 832 {
 833         return isl_basic_map_free_inequality((struct isl_basic_map *)bset, n);
 834 }
 835
 836 int isl_basic_map_drop_inequality(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
 837 {
 838         isl_int *t;
 839         if (!bmap)
 840                 return -1;
 841         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
 842
 843         if (pos != bmap->n_ineq - 1) {
 844                 t = bmap->ineq[pos];
 845                 bmap->ineq[pos] = bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1];
 846                 bmap->ineq[bmap->n_ineq - 1] = t;
 847                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
 848         }
 849         bmap->n_ineq--;
 850         return 0;
 851 }
 852
 853 int isl_basic_set_drop_inequality(struct isl_basic_set *bset, unsigned pos)
 854 {
 855         return isl_basic_map_drop_inequality((struct isl_basic_map *)bset, pos);
 856 }
 857
 858 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_eq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 859         isl_int *eq)
 860 {
 861         int k;
 862
 863         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
 864         if (!bmap)
 865                 return NULL;
 866         k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
 867         if (k < 0)
 868                 goto error;
 869         isl_seq_cpy(bmap->eq[k], eq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 870         return bmap;
 871 error:
 872         isl_basic_map_free(bmap);
 873         return NULL;
 874 }
 875
 876 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_eq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 877         isl_int *eq)
 878 {
 879         return (isl_basic_set *)
 880                 isl_basic_map_add_eq((isl_basic_map *)bset, eq);
 881 }
 882
 883 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_ineq(__isl_take isl_basic_map *bmap,
 884         isl_int *ineq)
 885 {
 886         int k;
 887
 888         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
 889         if (!bmap)
 890                 return NULL;
 891         k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
 892         if (k < 0)
 893                 goto error;
 894         isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], ineq, 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
 895         return bmap;
 896 error:
 897         isl_basic_map_free(bmap);
 898         return NULL;
 899 }
 900
 901 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_ineq(__isl_take isl_basic_set *bset,
 902         isl_int *ineq)
 903 {
 904         return (isl_basic_set *)
 905                 isl_basic_map_add_ineq((isl_basic_map *)bset, ineq);
 906 }
 907
 908 int isl_basic_map_alloc_div(struct isl_basic_map *bmap)
 909 {
 910         if (!bmap)
 911                 return -1;
 912         isl_assert(bmap->ctx, bmap->n_div < bmap->extra, return -1);
 913         isl_seq_clr(bmap->div[bmap->n_div] +
 914                       1 + 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap),
 915                       bmap->extra - bmap->n_div);
 916         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED_DIVS);
 917         return bmap->n_div++;
 918 }
 919
 920 int isl_basic_set_alloc_div(struct isl_basic_set *bset)
 921 {
 922         return isl_basic_map_alloc_div((struct isl_basic_map *)bset);
 923 }
 924
 925 int isl_basic_map_free_div(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
 926 {
 927         if (!bmap)
 928                 return -1;
 929         isl_assert(bmap->ctx, n <= bmap->n_div, return -1);
 930         bmap->n_div -= n;
 931         return 0;
 932 }
 933
 934 int isl_basic_set_free_div(struct isl_basic_set *bset, unsigned n)
 935 {
 936         return isl_basic_map_free_div((struct isl_basic_map *)bset, n);
 937 }
 938
 939 /* Copy constraint from src to dst, putting the vars of src at offset
 940  * dim_off in dst and the divs of src at offset div_off in dst.
 941  * If both sets are actually map, then dim_off applies to the input
 942  * variables.
 943  */
 944 static void copy_constraint(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 945                             struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 946                             unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 947 {
 948         unsigned src_nparam = isl_basic_map_n_param(src_map);
 949         unsigned dst_nparam = isl_basic_map_n_param(dst_map);
 950         unsigned src_in = isl_basic_map_n_in(src_map);
 951         unsigned dst_in = isl_basic_map_n_in(dst_map);
 952         unsigned src_out = isl_basic_map_n_out(src_map);
 953         unsigned dst_out = isl_basic_map_n_out(dst_map);
 954         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 955         isl_seq_cpy(dst+1, src+1, isl_min(dst_nparam, src_nparam));
 956         if (dst_nparam > src_nparam)
 957                 isl_seq_clr(dst+1+src_nparam,
 958                                 dst_nparam - src_nparam);
 959         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam, in_off);
 960         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+in_off,
 961                     src+1+src_nparam,
 962                     isl_min(dst_in-in_off, src_in));
 963         if (dst_in-in_off > src_in)
 964                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+in_off+src_in,
 965                                 dst_in - in_off - src_in);
 966         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in, out_off);
 967         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off,
 968                     src+1+src_nparam+src_in,
 969                     isl_min(dst_out-out_off, src_out));
 970         if (dst_out-out_off > src_out)
 971                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+out_off+src_out,
 972                                 dst_out - out_off - src_out);
 973         isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out, div_off);
 974         isl_seq_cpy(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+div_off,
 975                     src+1+src_nparam+src_in+src_out,
 976                     isl_min(dst_map->extra-div_off, src_map->n_div));
 977         if (dst_map->n_div-div_off > src_map->n_div)
 978                 isl_seq_clr(dst+1+dst_nparam+dst_in+dst_out+
 979                                 div_off+src_map->n_div,
 980                                 dst_map->n_div - div_off - src_map->n_div);
 981 }
 982
 983 static void copy_div(struct isl_basic_map *dst_map, isl_int *dst,
 984                      struct isl_basic_map *src_map, isl_int *src,
 985                      unsigned in_off, unsigned out_off, unsigned div_off)
 986 {
 987         isl_int_set(dst[0], src[0]);
 988         copy_constraint(dst_map, dst+1, src_map, src+1, in_off, out_off, div_off);
 989 }
 990
 991 static struct isl_basic_map *add_constraints(struct isl_basic_map *bmap1,
 992                 struct isl_basic_map *bmap2, unsigned i_pos, unsigned o_pos)
 993 {
 994         int i;
 995         unsigned div_off;
 996
 997         if (!bmap1 || !bmap2)
 998                 goto error;
 999
1000         div_off = bmap1->n_div;
1001
1002         for (i = 0; i < bmap2->n_eq; ++i) {
1003                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(bmap1);
1004                 if (i1 < 0)
1005                         goto error;
1006                 copy_constraint(bmap1, bmap1->eq[i1], bmap2, bmap2->eq[i],
1007                                 i_pos, o_pos, div_off);
1008         }
1009
1010         for (i = 0; i < bmap2->n_ineq; ++i) {
1011                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap1);
1012                 if (i1 < 0)
1013                         goto error;
1014                 copy_constraint(bmap1, bmap1->ineq[i1], bmap2, bmap2->ineq[i],
1015                                 i_pos, o_pos, div_off);
1016         }
1017
1018         for (i = 0; i < bmap2->n_div; ++i) {
1019                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(bmap1);
1020                 if (i1 < 0)
1021                         goto error;
1022                 copy_div(bmap1, bmap1->div[i1], bmap2, bmap2->div[i],
1023                          i_pos, o_pos, div_off);
1024         }
1025
1026         isl_basic_map_free(bmap2);
1027
1028         return bmap1;
1029
1030 error:
1031         isl_basic_map_free(bmap1);
1032         isl_basic_map_free(bmap2);
1033         return NULL;
1034 }
1035
1036 static void copy_constraint_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
1037                                         struct isl_dim_map *dim_map)
1038 {
1039         int i;
1040
1041         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i) {
1042                 if (dim_map->pos[i] < 0)
1043                         isl_int_set_si(dst[i], 0);
1044                 else
1045                         isl_int_set(dst[i], src[dim_map->pos[i]]);
1046         }
1047 }
1048
1049 static void copy_div_dim_map(isl_int *dst, isl_int *src,
1050                                         struct isl_dim_map *dim_map)
1051 {
1052         isl_int_set(dst[0], src[0]);
1053         copy_constraint_dim_map(dst+1, src+1, dim_map);
1054 }
1055
1056 static struct isl_basic_map *add_constraints_dim_map(struct isl_basic_map *dst,
1057                 struct isl_basic_map *src, struct isl_dim_map *dim_map)
1058 {
1059         int i;
1060
1061         if (!src || !dst || !dim_map)
1062                 goto error;
1063
1064         for (i = 0; i < src->n_eq; ++i) {
1065                 int i1 = isl_basic_map_alloc_equality(dst);
1066                 if (i1 < 0)
1067                         goto error;
1068                 copy_constraint_dim_map(dst->eq[i1], src->eq[i], dim_map);
1069         }
1070
1071         for (i = 0; i < src->n_ineq; ++i) {
1072                 int i1 = isl_basic_map_alloc_inequality(dst);
1073                 if (i1 < 0)
1074                         goto error;
1075                 copy_constraint_dim_map(dst->ineq[i1], src->ineq[i], dim_map);
1076         }
1077
1078         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
1079                 int i1 = isl_basic_map_alloc_div(dst);
1080                 if (i1 < 0)
1081                         goto error;
1082                 copy_div_dim_map(dst->div[i1], src->div[i], dim_map);
1083         }
1084
1085         free(dim_map);
1086         isl_basic_map_free(src);
1087
1088         return dst;
1089 error:
1090         free(dim_map);
1091         isl_basic_map_free(src);
1092         isl_basic_map_free(dst);
1093         return NULL;
1094 }
1095
1096 struct isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraints(struct isl_basic_set *bset1,
1097                 struct isl_basic_set *bset2, unsigned pos)
1098 {
1099         return (struct isl_basic_set *)
1100                 add_constraints((struct isl_basic_map *)bset1,
1101                                 (struct isl_basic_map *)bset2, 0, pos);
1102 }
1103
1104 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_dim(struct isl_basic_map *base,
1105                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1106                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1107 {
1108         struct isl_basic_map *ext;
1109         unsigned flags;
1110         int dims_ok;
1111
1112         if (!dim)
1113                 goto error;
1114
1115         if (!base)
1116                 goto error;
1117
1118         dims_ok = isl_dim_equal(base->dim, dim) &&
1119                   base->extra >= base->n_div + extra;
1120
1121         if (dims_ok && room_for_con(base, n_eq + n_ineq) &&
1122                        room_for_ineq(base, n_ineq)) {
1123                 isl_dim_free(dim);
1124                 return base;
1125         }
1126
1127         isl_assert(base->ctx, base->dim->nparam <= dim->nparam, goto error);
1128         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_in <= dim->n_in, goto error);
1129         isl_assert(base->ctx, base->dim->n_out <= dim->n_out, goto error);
1130         extra += base->extra;
1131         n_eq += base->n_eq;
1132         n_ineq += base->n_ineq;
1133
1134         ext = isl_basic_map_alloc_dim(dim, extra, n_eq, n_ineq);
1135         dim = NULL;
1136         if (!ext)
1137                 goto error;
1138
1139         if (dims_ok)
1140                 ext->sample = isl_vec_copy(base->sample);
1141         flags = base->flags;
1142         ext = add_constraints(ext, base, 0, 0);
1143         if (ext) {
1144                 ext->flags = flags;
1145                 ISL_F_CLR(ext, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1146         }
1147
1148         return ext;
1149
1150 error:
1151         isl_dim_free(dim);
1152         isl_basic_map_free(base);
1153         return NULL;
1154 }
1155
1156 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_dim(struct isl_basic_set *base,
1157                 struct isl_dim *dim, unsigned extra,
1158                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1159 {
1160         return (struct isl_basic_set *)
1161                 isl_basic_map_extend_dim((struct isl_basic_map *)base, dim,
1162                                                         extra, n_eq, n_ineq);
1163 }
1164
1165 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend_constraints(
1166                 struct isl_basic_map *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1167 {
1168         if (!base)
1169                 return NULL;
1170         return isl_basic_map_extend_dim(base, isl_dim_copy(base->dim),
1171                                         0, n_eq, n_ineq);
1172 }
1173
1174 struct isl_basic_map *isl_basic_map_extend(struct isl_basic_map *base,
1175                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out, unsigned extra,
1176                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1177 {
1178         struct isl_basic_map *bmap;
1179         struct isl_dim *dim;
1180
1181         if (!base)
1182                 return NULL;
1183         dim = isl_dim_alloc(base->ctx, nparam, n_in, n_out);
1184         if (!dim)
1185                 goto error;
1186
1187         bmap = isl_basic_map_extend_dim(base, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1188         return bmap;
1189 error:
1190         isl_basic_map_free(base);
1191         return NULL;
1192 }
1193
1194 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend(struct isl_basic_set *base,
1195                 unsigned nparam, unsigned dim, unsigned extra,
1196                 unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1197 {
1198         return (struct isl_basic_set *)
1199                 isl_basic_map_extend((struct isl_basic_map *)base,
1200                                         nparam, 0, dim, extra, n_eq, n_ineq);
1201 }
1202
1203 struct isl_basic_set *isl_basic_set_extend_constraints(
1204                 struct isl_basic_set *base, unsigned n_eq, unsigned n_ineq)
1205 {
1206         return (struct isl_basic_set *)
1207                 isl_basic_map_extend_constraints((struct isl_basic_map *)base,
1208                                                     n_eq, n_ineq);
1209 }
1210
1211 struct isl_basic_set *isl_basic_set_cow(struct isl_basic_set *bset)
1212 {
1213         return (struct isl_basic_set *)
1214                 isl_basic_map_cow((struct isl_basic_map *)bset);
1215 }
1216
1217 struct isl_basic_map *isl_basic_map_cow(struct isl_basic_map *bmap)
1218 {
1219         if (!bmap)
1220                 return NULL;
1221
1222         if (bmap->ref > 1) {
1223                 bmap->ref--;
1224                 bmap = isl_basic_map_dup(bmap);
1225         }
1226         if (bmap)
1227                 ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL);
1228         return bmap;
1229 }
1230
1231 struct isl_set *isl_set_cow(struct isl_set *set)
1232 {
1233         if (!set)
1234                 return NULL;
1235
1236         if (set->ref == 1)
1237                 return set;
1238         set->ref--;
1239         return isl_set_dup(set);
1240 }
1241
1242 struct isl_map *isl_map_cow(struct isl_map *map)
1243 {
1244         if (!map)
1245                 return NULL;
1246
1247         if (map->ref == 1)
1248                 return map;
1249         map->ref--;
1250         return isl_map_dup(map);
1251 }
1252
1253 static void swap_vars(struct isl_blk blk, isl_int *a,
1254                         unsigned a_len, unsigned b_len)
1255 {
1256         isl_seq_cpy(blk.data, a+a_len, b_len);
1257         isl_seq_cpy(blk.data+b_len, a, a_len);
1258         isl_seq_cpy(a, blk.data, b_len+a_len);
1259 }
1260
1261 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_swap_vars(
1262         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, unsigned n1, unsigned n2)
1263 {
1264         int i;
1265         struct isl_blk blk;
1266
1267         if (!bmap)
1268                 goto error;
1269
1270         isl_assert(bmap->ctx,
1271                 pos + n1 + n2 <= 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap), goto error);
1272
1273         if (n1 == 0 || n2 == 0)
1274                 return bmap;
1275
1276         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
1277         if (!bmap)
1278                 return NULL;
1279
1280         blk = isl_blk_alloc(bmap->ctx, n1 + n2);
1281         if (isl_blk_is_error(blk))
1282                 goto error;
1283
1284         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1285                 swap_vars(blk,
1286                           bmap->eq[i] + pos, n1, n2);
1287
1288         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1289                 swap_vars(blk,
1290                           bmap->ineq[i] + pos, n1, n2);
1291
1292         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1293                 swap_vars(blk,
1294                           bmap->div[i]+1 + pos, n1, n2);
1295
1296         isl_blk_free(bmap->ctx, blk);
1297
1298         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_SET_NORMALIZED);
1299         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
1300         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1301 error:
1302         isl_basic_map_free(bmap);
1303         return NULL;
1304 }
1305
1306 static __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_swap_vars(
1307         __isl_take isl_basic_set *bset, unsigned n)
1308 {
1309         unsigned dim;
1310         unsigned nparam;
1311
1312         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
1313         dim = isl_basic_set_n_dim(bset);
1314         isl_assert(bset->ctx, n <= dim, goto error);
1315
1316         return isl_basic_map_swap_vars(bset, 1 + nparam, n, dim - n);
1317 error:
1318         isl_basic_set_free(bset);
1319         return NULL;
1320 }
1321
1322 static __isl_give isl_set *isl_set_swap_vars(__isl_take isl_set *set,
1323         unsigned n)
1324 {
1325         int i;
1326         set = isl_set_cow(set);
1327         if (!set)
1328                 return NULL;
1329
1330         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1331                 set->p[i] = isl_basic_set_swap_vars(set->p[i], n);
1332                 if (!set->p[i]) {
1333                         isl_set_free(set);
1334                         return NULL;
1335                 }
1336         }
1337         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
1338         return set;
1339 }
1340
1341 struct isl_basic_map *isl_basic_map_set_to_empty(struct isl_basic_map *bmap)
1342 {
1343         int i = 0;
1344         unsigned total;
1345         if (!bmap)
1346                 goto error;
1347         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1348         isl_basic_map_free_div(bmap, bmap->n_div);
1349         isl_basic_map_free_inequality(bmap, bmap->n_ineq);
1350         if (bmap->n_eq > 0)
1351                 isl_basic_map_free_equality(bmap, bmap->n_eq-1);
1352         else {
1353                 i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1354                 if (i < 0)
1355                         goto error;
1356         }
1357         isl_int_set_si(bmap->eq[i][0], 1);
1358         isl_seq_clr(bmap->eq[i]+1, total);
1359         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
1360         isl_vec_free(bmap->sample);
1361         bmap->sample = NULL;
1362         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1363 error:
1364         isl_basic_map_free(bmap);
1365         return NULL;
1366 }
1367
1368 struct isl_basic_set *isl_basic_set_set_to_empty(struct isl_basic_set *bset)
1369 {
1370         return (struct isl_basic_set *)
1371                 isl_basic_map_set_to_empty((struct isl_basic_map *)bset);
1372 }
1373
1374 void isl_basic_map_swap_div(struct isl_basic_map *bmap, int a, int b)
1375 {
1376         int i;
1377         unsigned off = isl_dim_total(bmap->dim);
1378         isl_int *t = bmap->div[a];
1379         bmap->div[a] = bmap->div[b];
1380         bmap->div[b] = t;
1381
1382         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
1383                 isl_int_swap(bmap->eq[i][1+off+a], bmap->eq[i][1+off+b]);
1384
1385         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
1386                 isl_int_swap(bmap->ineq[i][1+off+a], bmap->ineq[i][1+off+b]);
1387
1388         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
1389                 isl_int_swap(bmap->div[i][1+1+off+a], bmap->div[i][1+1+off+b]);
1390         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1391 }
1392
1393 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1394  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1395  * are not removed.
1396  */
1397 __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(__isl_take isl_map *map,
1398         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1399 {
1400         int i;
1401
1402         if (!map)
1403                 return NULL;
1404         if (n == 0)
1405                 return map;
1406
1407         map = isl_map_cow(map);
1408         if (!map)
1409                 return NULL;
1410         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1411         first += pos(map->dim, type) - 1;
1412
1413         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1414                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i], first, n);
1415                 if (!map->p[i])
1416                         goto error;
1417         }
1418         return map;
1419 error:
1420         isl_map_free(map);
1421         return NULL;
1422 }
1423
1424 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1425  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1426  * are not removed.
1427  */
1428 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(__isl_take isl_set *set,
1429         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1430 {
1431         return (isl_set *)isl_map_eliminate((isl_map *)set, type, first, n);
1432 }
1433
1434 /* Eliminate the specified n dimensions starting at first from the
1435  * constraints using Fourier-Motzkin.  The dimensions themselves
1436  * are not removed.
1437  */
1438 __isl_give isl_set *isl_set_eliminate_dims(__isl_take isl_set *set,
1439         unsigned first, unsigned n)
1440 {
1441         return isl_set_eliminate(set, isl_dim_set, first, n);
1442 }
1443
1444 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1445         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1446 {
1447         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap, isl_dim_total(bmap->dim),
1448                                                 bmap->n_div);
1449         if (!bmap)
1450                 return NULL;
1451         bmap->n_div = 0;
1452         return isl_basic_map_finalize(bmap);
1453 }
1454
1455 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1456         __isl_take isl_basic_set *bset)
1457 {
1458         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_remove_divs(
1459                         (struct isl_basic_map *)bset);
1460 }
1461
1462 struct isl_set *isl_set_remove_divs(struct isl_set *set)
1463 {
1464         int i;
1465
1466         if (!set)
1467                 return NULL;
1468         if (set->n == 0)
1469                 return set;
1470
1471         set = isl_set_cow(set);
1472         if (!set)
1473                 return NULL;
1474
1475         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
1476                 set->p[i] = isl_basic_set_remove_divs(set->p[i]);
1477                 if (!set->p[i])
1478                         goto error;
1479         }
1480         return set;
1481 error:
1482         isl_set_free(set);
1483         return NULL;
1484 }
1485
1486 struct isl_basic_map *isl_basic_map_remove_dims(struct isl_basic_map *bmap,
1487         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1488 {
1489         if (!bmap)
1490                 return NULL;
1491         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1492                         goto error);
1493         if (n == 0)
1494                 return bmap;
1495         bmap = isl_basic_map_eliminate_vars(bmap,
1496                         isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + first, n);
1497         if (!bmap)
1498                 return bmap;
1499         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) && type == isl_dim_div)
1500                 return bmap;
1501         bmap = isl_basic_map_drop(bmap, type, first, n);
1502         return bmap;
1503 error:
1504         isl_basic_map_free(bmap);
1505         return NULL;
1506 }
1507
1508 /* Return true if the definition of the given div (recursively) involves
1509  * any of the given variables.
1510  */
1511 static int div_involves_vars(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div,
1512         unsigned first, unsigned n)
1513 {
1514         int i;
1515         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1516
1517         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1518                 return 0;
1519         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->div[div] + 1 + first, n) >= 0)
1520                 return 1;
1521
1522         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1523                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1524                         continue;
1525                 if (div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1526                         return 1;
1527         }
1528
1529         return 0;
1530 }
1531
1532 /* Remove all divs (recursively) involving any of the given dimensions
1533  * in their definitions.
1534  */
1535 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1536         __isl_take isl_basic_map *bmap,
1537         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1538 {
1539         int i;
1540
1541         if (!bmap)
1542                 return NULL;
1543         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
1544                         goto error);
1545         first += isl_basic_map_offset(bmap, type);
1546
1547         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1548                 if (!div_involves_vars(bmap, i, first, n))
1549                         continue;
1550                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1551         }
1552
1553         return bmap;
1554 error:
1555         isl_basic_map_free(bmap);
1556         return NULL;
1557 }
1558
1559 __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_map *map,
1560         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1561 {
1562         int i;
1563
1564         if (!map)
1565                 return NULL;
1566         if (map->n == 0)
1567                 return map;
1568
1569         map = isl_map_cow(map);
1570         if (!map)
1571                 return NULL;
1572
1573         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1574                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(map->p[i],
1575                                                                 type, first, n);
1576                 if (!map->p[i])
1577                         goto error;
1578         }
1579         return map;
1580 error:
1581         isl_map_free(map);
1582         return NULL;
1583 }
1584
1585 __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(__isl_take isl_set *set,
1586         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1587 {
1588         return (isl_set *)isl_map_remove_divs_involving_dims((isl_map *)set,
1589                                                               type, first, n);
1590 }
1591
1592 /* Return true if the definition of the given div is unknown or depends
1593  * on unknown divs.
1594  */
1595 static int div_is_unknown(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int div)
1596 {
1597         int i;
1598         unsigned div_offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
1599
1600         if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][0]))
1601                 return 1;
1602
1603         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1604                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[div][1 + div_offset + i]))
1605                         continue;
1606                 if (div_is_unknown(bmap, i))
1607                         return 1;
1608         }
1609
1610         return 0;
1611 }
1612
1613 /* Remove all divs that are unknown or defined in terms of unknown divs.
1614  */
1615 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_unknown_divs(
1616         __isl_take isl_basic_map *bmap)
1617 {
1618         int i;
1619
1620         if (!bmap)
1621                 return NULL;
1622
1623         for (i = bmap->n_div - 1; i >= 0; --i) {
1624                 if (!div_is_unknown(bmap, i))
1625                         continue;
1626                 bmap = isl_basic_map_remove_dims(bmap, isl_dim_div, i, 1);
1627         }
1628
1629         return bmap;
1630 }
1631
1632 __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(__isl_take isl_map *map)
1633 {
1634         int i;
1635
1636         if (!map)
1637                 return NULL;
1638         if (map->n == 0)
1639                 return map;
1640
1641         map = isl_map_cow(map);
1642         if (!map)
1643                 return NULL;
1644
1645         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1646                 map->p[i] = isl_basic_map_remove_unknown_divs(map->p[i]);
1647                 if (!map->p[i])
1648                         goto error;
1649         }
1650         return map;
1651 error:
1652         isl_map_free(map);
1653         return NULL;
1654 }
1655
1656 __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(__isl_take isl_set *set)
1657 {
1658         return (isl_set *)isl_map_remove_unknown_divs((isl_map *)set);
1659 }
1660
1661 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_dims(
1662         __isl_take isl_basic_set *bset,
1663         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1664 {
1665         return (isl_basic_set *)
1666             isl_basic_map_remove_dims((isl_basic_map *)bset, type, first, n);
1667 }
1668
1669 struct isl_map *isl_map_remove_dims(struct isl_map *map,
1670         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1671 {
1672         int i;
1673
1674         if (n == 0)
1675                 return map;
1676
1677         map = isl_map_cow(map);
1678         if (!map)
1679                 return NULL;
1680         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
1681
1682         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1683                 map->p[i] = isl_basic_map_eliminate_vars(map->p[i],
1684                         isl_basic_map_offset(map->p[i], type) - 1 + first, n);
1685                 if (!map->p[i])
1686                         goto error;
1687         }
1688         map = isl_map_drop(map, type, first, n);
1689         return map;
1690 error:
1691         isl_map_free(map);
1692         return NULL;
1693 }
1694
1695 __isl_give isl_set *isl_set_remove_dims(__isl_take isl_set *bset,
1696         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
1697 {
1698         return (isl_set *)isl_map_remove_dims((isl_map *)bset, type, first, n);
1699 }
1700
1701 /* Project out n inputs starting at first using Fourier-Motzkin */
1702 struct isl_map *isl_map_remove_inputs(struct isl_map *map,
1703         unsigned first, unsigned n)
1704 {
1705         return isl_map_remove_dims(map, isl_dim_in, first, n);
1706 }
1707
1708 static void dump_term(struct isl_basic_map *bmap,
1709                         isl_int c, int pos, FILE *out)
1710 {
1711         const char *name;
1712         unsigned in = isl_basic_map_n_in(bmap);
1713         unsigned dim = in + isl_basic_map_n_out(bmap);
1714         unsigned nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
1715         if (!pos)
1716                 isl_int_print(out, c, 0);
1717         else {
1718                 if (!isl_int_is_one(c))
1719                         isl_int_print(out, c, 0);
1720                 if (pos < 1 + nparam) {
1721                         name = isl_dim_get_name(bmap->dim,
1722                                                 isl_dim_param, pos - 1);
1723                         if (name)
1724                                 fprintf(out, "%s", name);
1725                         else
1726                                 fprintf(out, "p%d", pos - 1);
1727                 } else if (pos < 1 + nparam + in)
1728                         fprintf(out, "i%d", pos - 1 - nparam);
1729                 else if (pos < 1 + nparam + dim)
1730                         fprintf(out, "o%d", pos - 1 - nparam - in);
1731                 else
1732                         fprintf(out, "e%d", pos - 1 - nparam - dim);
1733         }
1734 }
1735
1736 static void dump_constraint_sign(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1737                                 int sign, FILE *out)
1738 {
1739         int i;
1740         int first;
1741         unsigned len = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
1742         isl_int v;
1743
1744         isl_int_init(v);
1745         for (i = 0, first = 1; i < len; ++i) {
1746                 if (isl_int_sgn(c[i]) * sign <= 0)
1747                         continue;
1748                 if (!first)
1749                         fprintf(out, " + ");
1750                 first = 0;
1751                 isl_int_abs(v, c[i]);
1752                 dump_term(bmap, v, i, out);
1753         }
1754         isl_int_clear(v);
1755         if (first)
1756                 fprintf(out, "0");
1757 }
1758
1759 static void dump_constraint(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *c,
1760                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1761 {
1762         int i;
1763
1764         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1765
1766         dump_constraint_sign(bmap, c, 1, out);
1767         fprintf(out, " %s ", op);
1768         dump_constraint_sign(bmap, c, -1, out);
1769
1770         fprintf(out, "\n");
1771
1772         for (i = bmap->n_div; i < bmap->extra; ++i) {
1773                 if (isl_int_is_zero(c[1+isl_dim_total(bmap->dim)+i]))
1774                         continue;
1775                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1776                 fprintf(out, "ERROR: unused div coefficient not zero\n");
1777                 abort();
1778         }
1779 }
1780
1781 static void dump_constraints(struct isl_basic_map *bmap,
1782                                 isl_int **c, unsigned n,
1783                                 const char *op, FILE *out, int indent)
1784 {
1785         int i;
1786
1787         for (i = 0; i < n; ++i)
1788                 dump_constraint(bmap, c[i], op, out, indent);
1789 }
1790
1791 static void dump_affine(struct isl_basic_map *bmap, isl_int *exp, FILE *out)
1792 {
1793         int j;
1794         int first = 1;
1795         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1796
1797         for (j = 0; j < 1 + total; ++j) {
1798                 if (isl_int_is_zero(exp[j]))
1799                         continue;
1800                 if (!first && isl_int_is_pos(exp[j]))
1801                         fprintf(out, "+");
1802                 dump_term(bmap, exp[j], j, out);
1803                 first = 0;
1804         }
1805 }
1806
1807 static void dump(struct isl_basic_map *bmap, FILE *out, int indent)
1808 {
1809         int i;
1810
1811         dump_constraints(bmap, bmap->eq, bmap->n_eq, "=", out, indent);
1812         dump_constraints(bmap, bmap->ineq, bmap->n_ineq, ">=", out, indent);
1813
1814         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
1815                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
1816                 fprintf(out, "e%d = [(", i);
1817                 dump_affine(bmap, bmap->div[i]+1, out);
1818                 fprintf(out, ")/");
1819                 isl_int_print(out, bmap->div[i][0], 0);
1820                 fprintf(out, "]\n");
1821         }
1822 }
1823
1824 void isl_basic_set_print_internal(struct isl_basic_set *bset,
1825         FILE *out, int indent)
1826 {
1827         if (!bset) {
1828                 fprintf(out, "null basic set\n");
1829                 return;
1830         }
1831
1832         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1833         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, dim: %d, extra: %d, flags: %x\n",
1834                         bset->ref, bset->dim->nparam, bset->dim->n_out,
1835                         bset->extra, bset->flags);
1836         dump((struct isl_basic_map *)bset, out, indent);
1837 }
1838
1839 void isl_basic_map_print_internal(struct isl_basic_map *bmap,
1840         FILE *out, int indent)
1841 {
1842         if (!bmap) {
1843                 fprintf(out, "null basic map\n");
1844                 return;
1845         }
1846
1847         fprintf(out, "%*s", indent, "");
1848         fprintf(out, "ref: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, extra: %d, "
1849                         "flags: %x, n_name: %d\n",
1850                 bmap->ref,
1851                 bmap->dim->nparam, bmap->dim->n_in, bmap->dim->n_out,
1852                 bmap->extra, bmap->flags, bmap->dim->n_name);
1853         dump(bmap, out, indent);
1854 }
1855
1856 int isl_inequality_negate(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
1857 {
1858         unsigned total;
1859         if (!bmap)
1860                 return -1;
1861         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
1862         isl_assert(bmap->ctx, pos < bmap->n_ineq, return -1);
1863         isl_seq_neg(bmap->ineq[pos], bmap->ineq[pos], 1 + total);
1864         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[pos][0], bmap->ineq[pos][0], 1);
1865         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
1866         return 0;
1867 }
1868
1869 struct isl_set *isl_set_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
1870 {
1871         struct isl_set *set;
1872
1873         if (!dim)
1874                 return NULL;
1875         isl_assert(dim->ctx, dim->n_in == 0, goto error);
1876         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, goto error);
1877         set = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_set,
1878                         sizeof(struct isl_set) +
1879                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_set *));
1880         if (!set)
1881                 goto error;
1882
1883         set->ctx = dim->ctx;
1884         isl_ctx_ref(set->ctx);
1885         set->ref = 1;
1886         set->size = n;
1887         set->n = 0;
1888         set->dim = dim;
1889         set->flags = flags;
1890         return set;
1891 error:
1892         isl_dim_free(dim);
1893         return NULL;
1894 }
1895
1896 struct isl_set *isl_set_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1897                 unsigned nparam, unsigned dim, int n, unsigned flags)
1898 {
1899         struct isl_set *set;
1900         struct isl_dim *dims;
1901
1902         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, 0, dim);
1903         if (!dims)
1904                 return NULL;
1905
1906         set = isl_set_alloc_dim(dims, n, flags);
1907         return set;
1908 }
1909
1910 /* Make sure "map" has room for at least "n" more basic maps.
1911  */
1912 struct isl_map *isl_map_grow(struct isl_map *map, int n)
1913 {
1914         int i;
1915         struct isl_map *grown = NULL;
1916
1917         if (!map)
1918                 return NULL;
1919         isl_assert(map->ctx, n >= 0, goto error);
1920         if (map->n + n <= map->size)
1921                 return map;
1922         grown = isl_map_alloc_dim(isl_map_get_dim(map), map->n + n, map->flags);
1923         if (!grown)
1924                 goto error;
1925         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
1926                 grown->p[i] = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
1927                 if (!grown->p[i])
1928                         goto error;
1929                 grown->n++;
1930         }
1931         isl_map_free(map);
1932         return grown;
1933 error:
1934         isl_map_free(grown);
1935         isl_map_free(map);
1936         return NULL;
1937 }
1938
1939 /* Make sure "set" has room for at least "n" more basic sets.
1940  */
1941 struct isl_set *isl_set_grow(struct isl_set *set, int n)
1942 {
1943         return (struct isl_set *)isl_map_grow((struct isl_map *)set, n);
1944 }
1945
1946 struct isl_set *isl_set_dup(struct isl_set *set)
1947 {
1948         int i;
1949         struct isl_set *dup;
1950
1951         if (!set)
1952                 return NULL;
1953
1954         dup = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(set->dim), set->n, set->flags);
1955         if (!dup)
1956                 return NULL;
1957         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1958                 dup = isl_set_add_basic_set(dup, isl_basic_set_copy(set->p[i]));
1959         return dup;
1960 }
1961
1962 struct isl_set *isl_set_from_basic_set(struct isl_basic_set *bset)
1963 {
1964         return isl_map_from_basic_map(bset);
1965 }
1966
1967 struct isl_map *isl_map_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
1968 {
1969         struct isl_map *map;
1970
1971         if (!bmap)
1972                 return NULL;
1973
1974         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
1975         return isl_map_add_basic_map(map, bmap);
1976 }
1977
1978 __isl_give isl_set *isl_set_add_basic_set(__isl_take isl_set *set,
1979                                                 __isl_take isl_basic_set *bset)
1980 {
1981         return (struct isl_set *)isl_map_add_basic_map((struct isl_map *)set,
1982                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
1983 }
1984
1985 void isl_set_free(struct isl_set *set)
1986 {
1987         int i;
1988
1989         if (!set)
1990                 return;
1991
1992         if (--set->ref > 0)
1993                 return;
1994
1995         isl_ctx_deref(set->ctx);
1996         for (i = 0; i < set->n; ++i)
1997                 isl_basic_set_free(set->p[i]);
1998         isl_dim_free(set->dim);
1999         free(set);
2000 }
2001
2002 void isl_set_print_internal(struct isl_set *set, FILE *out, int indent)
2003 {
2004         int i;
2005
2006         if (!set) {
2007                 fprintf(out, "null set\n");
2008                 return;
2009         }
2010
2011         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2012         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, dim: %d, flags: %x\n",
2013                         set->ref, set->n, set->dim->nparam, set->dim->n_out,
2014                         set->flags);
2015         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
2016                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2017                 fprintf(out, "basic set %d:\n", i);
2018                 isl_basic_set_print_internal(set->p[i], out, indent+4);
2019         }
2020 }
2021
2022 void isl_map_print_internal(struct isl_map *map, FILE *out, int indent)
2023 {
2024         int i;
2025
2026         if (!map) {
2027                 fprintf(out, "null map\n");
2028                 return;
2029         }
2030
2031         fprintf(out, "%*s", indent, "");
2032         fprintf(out, "ref: %d, n: %d, nparam: %d, in: %d, out: %d, "
2033                      "flags: %x, n_name: %d\n",
2034                         map->ref, map->n, map->dim->nparam, map->dim->n_in,
2035                         map->dim->n_out, map->flags, map->dim->n_name);
2036         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2037                 fprintf(out, "%*s", indent, "");
2038                 fprintf(out, "basic map %d:\n", i);
2039                 isl_basic_map_print_internal(map->p[i], out, indent+4);
2040         }
2041 }
2042
2043 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2044                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2045 {
2046         struct isl_basic_map *bmap_domain;
2047
2048         if (!bmap || !bset)
2049                 goto error;
2050
2051         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2052                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2053
2054         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2055                 isl_assert(bset->ctx,
2056                     isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset), goto error);
2057
2058         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2059         if (!bmap)
2060                 goto error;
2061         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
2062                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2063         bmap_domain = isl_basic_map_from_domain(bset);
2064         bmap = add_constraints(bmap, bmap_domain, 0, 0);
2065
2066         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2067         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2068 error:
2069         isl_basic_map_free(bmap);
2070         isl_basic_set_free(bset);
2071         return NULL;
2072 }
2073
2074 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2075                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *bset)
2076 {
2077         struct isl_basic_map *bmap_range;
2078
2079         if (!bmap || !bset)
2080                 goto error;
2081
2082         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_match(bmap->dim, isl_dim_param,
2083                                         bset->dim, isl_dim_param), goto error);
2084
2085         if (isl_dim_size(bset->dim, isl_dim_set) != 0)
2086                 isl_assert(bset->ctx,
2087                     isl_basic_map_compatible_range(bmap, bset), goto error);
2088
2089         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2090         if (!bmap)
2091                 goto error;
2092         bmap = isl_basic_map_extend_dim(bmap, isl_dim_copy(bmap->dim),
2093                         bset->n_div, bset->n_eq, bset->n_ineq);
2094         bmap_range = isl_basic_map_from_basic_set(bset, isl_dim_copy(bset->dim));
2095         bmap = add_constraints(bmap, bmap_range, 0, 0);
2096
2097         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2098         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2099 error:
2100         isl_basic_map_free(bmap);
2101         isl_basic_set_free(bset);
2102         return NULL;
2103 }
2104
2105 int isl_basic_map_contains(struct isl_basic_map *bmap, struct isl_vec *vec)
2106 {
2107         int i;
2108         unsigned total;
2109         isl_int s;
2110
2111         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
2112         if (total != vec->size)
2113                 return -1;
2114
2115         isl_int_init(s);
2116
2117         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
2118                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->eq[i], total, &s);
2119                 if (!isl_int_is_zero(s)) {
2120                         isl_int_clear(s);
2121                         return 0;
2122                 }
2123         }
2124
2125         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
2126                 isl_seq_inner_product(vec->el, bmap->ineq[i], total, &s);
2127                 if (isl_int_is_neg(s)) {
2128                         isl_int_clear(s);
2129                         return 0;
2130                 }
2131         }
2132
2133         isl_int_clear(s);
2134
2135         return 1;
2136 }
2137
2138 int isl_basic_set_contains(struct isl_basic_set *bset, struct isl_vec *vec)
2139 {
2140         return isl_basic_map_contains((struct isl_basic_map *)bset, vec);
2141 }
2142
2143 struct isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2144                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2145 {
2146         struct isl_vec *sample = NULL;
2147
2148         if (!bmap1 || !bmap2)
2149                 goto error;
2150
2151         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
2152                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
2153         if (isl_dim_total(bmap1->dim) ==
2154                                 isl_dim_size(bmap1->dim, isl_dim_param) &&
2155             isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2156                                 isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2157                 return isl_basic_map_intersect(bmap2, bmap1);
2158
2159         if (isl_dim_total(bmap2->dim) !=
2160                                         isl_dim_size(bmap2->dim, isl_dim_param))
2161                 isl_assert(bmap1->ctx,
2162                             isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
2163
2164         if (bmap1->sample &&
2165             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap1->sample) > 0 &&
2166             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap1->sample) > 0)
2167                 sample = isl_vec_copy(bmap1->sample);
2168         else if (bmap2->sample &&
2169             isl_basic_map_contains(bmap1, bmap2->sample) > 0 &&
2170             isl_basic_map_contains(bmap2, bmap2->sample) > 0)
2171                 sample = isl_vec_copy(bmap2->sample);
2172
2173         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
2174         if (!bmap1)
2175                 goto error;
2176         bmap1 = isl_basic_map_extend_dim(bmap1, isl_dim_copy(bmap1->dim),
2177                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
2178         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, 0);
2179
2180         if (!bmap1)
2181                 isl_vec_free(sample);
2182         else if (sample) {
2183                 isl_vec_free(bmap1->sample);
2184                 bmap1->sample = sample;
2185         }
2186
2187         bmap1 = isl_basic_map_simplify(bmap1);
2188         return isl_basic_map_finalize(bmap1);
2189 error:
2190         if (sample)
2191                 isl_vec_free(sample);
2192         isl_basic_map_free(bmap1);
2193         isl_basic_map_free(bmap2);
2194         return NULL;
2195 }
2196
2197 struct isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2198                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
2199 {
2200         return (struct isl_basic_set *)
2201                 isl_basic_map_intersect(
2202                         (struct isl_basic_map *)bset1,
2203                         (struct isl_basic_map *)bset2);
2204 }
2205
2206 /* Special case of isl_map_intersect, where both map1 and map2
2207  * are convex, without any divs and such that either map1 or map2
2208  * contains a single constraint.  This constraint is then simply
2209  * added to the other map.
2210  */
2211 static __isl_give isl_map *map_intersect_add_constraint(
2212         __isl_take isl_map *map1, __isl_take isl_map *map2)
2213 {
2214         struct isl_basic_map *bmap1;
2215         struct isl_basic_map *bmap2;
2216
2217         isl_assert(map1->ctx, map1->n == 1, goto error);
2218         isl_assert(map2->ctx, map1->n == 1, goto error);
2219         isl_assert(map1->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2220         isl_assert(map2->ctx, map1->p[0]->n_div == 0, goto error);
2221
2222         if (map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq != 1)
2223                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2224
2225         isl_assert(map2->ctx,
2226                     map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1, goto error);
2227
2228         map1 = isl_map_cow(map1);
2229         if (!map1)
2230                 goto error;
2231         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2232                 isl_map_free(map2);
2233                 return map1;
2234         }
2235         map1->p[0] = isl_basic_map_cow(map1->p[0]);
2236         if (map2->p[0]->n_eq == 1)
2237                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_eq(map1->p[0], map2->p[0]->eq[0]);
2238         else
2239                 map1->p[0] = isl_basic_map_add_ineq(map1->p[0],
2240                                                         map2->p[0]->ineq[0]);
2241
2242         map1->p[0] = isl_basic_map_simplify(map1->p[0]);
2243         map1->p[0] = isl_basic_map_finalize(map1->p[0]);
2244         if (!map1->p[0])
2245                 goto error;
2246
2247         if (isl_basic_map_fast_is_empty(map1->p[0])) {
2248                 isl_basic_map_free(map1->p[0]);
2249                 map1->n = 0;
2250         }
2251
2252         isl_map_free(map2);
2253
2254         return map1;
2255 error:
2256         isl_map_free(map1);
2257         isl_map_free(map2);
2258         return NULL;
2259 }
2260
2261 struct isl_map *isl_map_intersect(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2262 {
2263         unsigned flags = 0;
2264         struct isl_map *result;
2265         int i, j;
2266
2267         if (!map1 || !map2)
2268                 goto error;
2269
2270         if (isl_map_fast_is_empty(map1)) {
2271                 isl_map_free(map2);
2272                 return map1;
2273         }
2274         if (isl_map_fast_is_empty(map2)) {
2275                 isl_map_free(map1);
2276                 return map2;
2277         }
2278
2279         if (map1->n == 1 && map2->n == 1 &&
2280             map1->p[0]->n_div == 0 && map2->p[0]->n_div == 0 &&
2281             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim) &&
2282             (map1->p[0]->n_eq + map1->p[0]->n_ineq == 1 ||
2283              map2->p[0]->n_eq + map2->p[0]->n_ineq == 1))
2284                 return map_intersect_add_constraint(map1, map2);
2285         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
2286                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
2287         if (isl_dim_total(map1->dim) ==
2288                                 isl_dim_size(map1->dim, isl_dim_param) &&
2289             isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2290                 return isl_map_intersect(map2, map1);
2291
2292         if (isl_dim_total(map2->dim) != isl_dim_size(map2->dim, isl_dim_param))
2293                 isl_assert(map1->ctx,
2294                             isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2295
2296         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
2297             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
2298                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
2299
2300         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2301                                 map1->n * map2->n, flags);
2302         if (!result)
2303                 goto error;
2304         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2305                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2306                         struct isl_basic_map *part;
2307                         part = isl_basic_map_intersect(
2308                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2309                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2310                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2311                                 isl_basic_map_free(part);
2312                         else
2313                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2314                         if (!result)
2315                                 goto error;
2316                 }
2317         isl_map_free(map1);
2318         isl_map_free(map2);
2319         return result;
2320 error:
2321         isl_map_free(map1);
2322         isl_map_free(map2);
2323         return NULL;
2324 }
2325
2326 struct isl_set *isl_set_intersect(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
2327 {
2328         return (struct isl_set *)
2329                 isl_map_intersect((struct isl_map *)set1,
2330                                   (struct isl_map *)set2);
2331 }
2332
2333 struct isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(struct isl_basic_map *bmap)
2334 {
2335         struct isl_dim *dim;
2336         struct isl_basic_set *bset;
2337         unsigned in;
2338
2339         if (!bmap)
2340                 return NULL;
2341         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2342         if (!bmap)
2343                 return NULL;
2344         dim = isl_dim_reverse(isl_dim_copy(bmap->dim));
2345         in = isl_basic_map_n_in(bmap);
2346         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
2347         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, in);
2348         return isl_basic_map_from_basic_set(bset, dim);
2349 }
2350
2351 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2352                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2353 {
2354         struct isl_dim *res_dim;
2355         struct isl_basic_map *res;
2356         struct isl_dim_map *dim_map;
2357         unsigned total, off;
2358         enum isl_dim_type t;
2359
2360         if (n == 0)
2361                 return bmap;
2362
2363         if (!bmap)
2364                 return NULL;
2365
2366         res_dim = isl_dim_insert(isl_basic_map_get_dim(bmap), type, pos, n);
2367
2368         total = isl_basic_map_total_dim(bmap) + n;
2369         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2370         off = 0;
2371         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2372                 if (t != type) {
2373                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2374                 } else {
2375                         unsigned size = isl_basic_map_dim(bmap, t);
2376                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2377                                                 0, pos, off);
2378                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2379                                                 pos, size - pos, off + pos + n);
2380                 }
2381                 off += isl_dim_size(res_dim, t);
2382         }
2383         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2384
2385         res = isl_basic_map_alloc_dim(res_dim,
2386                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2387         if (isl_basic_map_is_rational(bmap))
2388                 res = isl_basic_map_set_rational(res);
2389         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2390         return isl_basic_map_finalize(res);
2391 }
2392
2393 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2394                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2395 {
2396         if (!bmap)
2397                 return NULL;
2398         return isl_basic_map_insert(bmap, type,
2399                                         isl_basic_map_dim(bmap, type), n);
2400 }
2401
2402 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add(__isl_take isl_basic_set *bset,
2403                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2404 {
2405         if (!bset)
2406                 return NULL;
2407         isl_assert(bset->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2408         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_add((isl_basic_map *)bset, type, n);
2409 error:
2410         isl_basic_set_free(bset);
2411         return NULL;
2412 }
2413
2414 __isl_give isl_map *isl_map_insert(__isl_take isl_map *map,
2415                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2416 {
2417         int i;
2418
2419         if (n == 0)
2420                 return map;
2421
2422         map = isl_map_cow(map);
2423         if (!map)
2424                 return NULL;
2425
2426         map->dim = isl_dim_insert(map->dim, type, pos, n);
2427         if (!map->dim)
2428                 goto error;
2429
2430         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2431                 map->p[i] = isl_basic_map_insert(map->p[i], type, pos, n);
2432                 if (!map->p[i])
2433                         goto error;
2434         }
2435
2436         return map;
2437 error:
2438         isl_map_free(map);
2439         return NULL;
2440 }
2441
2442 __isl_give isl_set *isl_set_insert(__isl_take isl_set *set,
2443                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n)
2444 {
2445         return (isl_set *)isl_map_insert((isl_map *)set, type, pos, n);
2446 }
2447
2448 __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(__isl_take isl_map *map,
2449                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2450 {
2451         if (!map)
2452                 return NULL;
2453         return isl_map_insert(map, type, isl_map_dim(map, type), n);
2454 }
2455
2456 __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(__isl_take isl_set *set,
2457                 enum isl_dim_type type, unsigned n)
2458 {
2459         if (!set)
2460                 return NULL;
2461         isl_assert(set->ctx, type != isl_dim_in, goto error);
2462         return (isl_set *)isl_map_add_dims((isl_map *)set, type, n);
2463 error:
2464         isl_set_free(set);
2465         return NULL;
2466 }
2467
2468 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2469         __isl_take isl_basic_map *bmap,
2470         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2471         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2472 {
2473         int i;
2474         struct isl_dim_map *dim_map;
2475         struct isl_basic_map *res;
2476         enum isl_dim_type t;
2477         unsigned total, off;
2478
2479         if (!bmap)
2480                 return NULL;
2481         if (n == 0)
2482                 return bmap;
2483
2484         isl_assert(bmap->ctx, src_pos + n <= isl_basic_map_dim(bmap, src_type),
2485                 goto error);
2486
2487         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2488                 return bmap;
2489
2490         isl_assert(bmap->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2491
2492         if (pos(bmap->dim, dst_type) + dst_pos ==
2493             pos(bmap->dim, src_type) + src_pos +
2494                                             ((src_type < dst_type) ? n : 0)) {
2495                 bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2496                 if (!bmap)
2497                         return NULL;
2498
2499                 bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2500                                                 src_type, src_pos, n);
2501                 if (!bmap->dim)
2502                         goto error;
2503
2504                 bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2505
2506                 return bmap;
2507         }
2508
2509         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2510         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2511
2512         off = 0;
2513         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2514                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2515                 if (t == dst_type) {
2516                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2517                                             0, dst_pos, off);
2518                         off += dst_pos;
2519                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, src_type,
2520                                             src_pos, n, off);
2521                         off += n;
2522                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2523                                             dst_pos, size - dst_pos, off);
2524                         off += size - dst_pos;
2525                 } else if (t == src_type) {
2526                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2527                                             0, src_pos, off);
2528                         off += src_pos;
2529                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2530                                         src_pos + n, size - src_pos - n, off);
2531                         off += size - src_pos - n;
2532                 } else {
2533                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2534                         off += size;
2535                 }
2536         }
2537         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off);
2538
2539         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2540                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2541         bmap = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2542
2543         bmap->dim = isl_dim_move(bmap->dim, dst_type, dst_pos,
2544                                         src_type, src_pos, n);
2545         if (!bmap->dim)
2546                 goto error;
2547
2548         ISL_F_CLR(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
2549         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
2550         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
2551
2552         return bmap;
2553 error:
2554         isl_basic_map_free(bmap);
2555         return NULL;
2556 }
2557
2558 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(__isl_take isl_basic_set *bset,
2559         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2560         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2561 {
2562         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_move_dims(
2563                 (isl_basic_map *)bset, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2564 }
2565
2566 __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(__isl_take isl_set *set,
2567         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2568         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2569 {
2570         if (!set)
2571                 return NULL;
2572         isl_assert(set->ctx, dst_type != isl_dim_in, goto error);
2573         return (isl_set *)isl_map_move_dims((isl_map *)set, dst_type, dst_pos,
2574                                         src_type, src_pos, n);
2575 error:
2576         isl_set_free(set);
2577         return NULL;
2578 }
2579
2580 __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(__isl_take isl_map *map,
2581         enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2582         enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos, unsigned n)
2583 {
2584         int i;
2585
2586         if (!map)
2587                 return NULL;
2588         if (n == 0)
2589                 return map;
2590
2591         isl_assert(map->ctx, src_pos + n <= isl_map_dim(map, src_type),
2592                 goto error);
2593
2594         if (dst_type == src_type && dst_pos == src_pos)
2595                 return map;
2596
2597         isl_assert(map->ctx, dst_type != src_type, goto error);
2598
2599         map = isl_map_cow(map);
2600         if (!map)
2601                 return NULL;
2602
2603         map->dim = isl_dim_move(map->dim, dst_type, dst_pos, src_type, src_pos, n);
2604         if (!map->dim)
2605                 goto error;
2606
2607         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2608                 map->p[i] = isl_basic_map_move_dims(map->p[i],
2609                                                 dst_type, dst_pos,
2610                                                 src_type, src_pos, n);
2611                 if (!map->p[i])
2612                         goto error;
2613         }
2614
2615         return map;
2616 error:
2617         isl_map_free(map);
2618         return NULL;
2619 }
2620
2621 /* Move the specified dimensions to the last columns right before
2622  * the divs.  Don't change the dimension specification of bmap.
2623  * That's the responsibility of the caller.
2624  */
2625 static __isl_give isl_basic_map *move_last(__isl_take isl_basic_map *bmap,
2626         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2627 {
2628         struct isl_dim_map *dim_map;
2629         struct isl_basic_map *res;
2630         enum isl_dim_type t;
2631         unsigned total, off;
2632
2633         if (!bmap)
2634                 return NULL;
2635         if (pos(bmap->dim, type) + first + n == 1 + isl_dim_total(bmap->dim))
2636                 return bmap;
2637
2638         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
2639         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
2640
2641         off = 0;
2642         for (t = isl_dim_param; t <= isl_dim_out; ++t) {
2643                 unsigned size = isl_dim_size(bmap->dim, t);
2644                 if (t == type) {
2645                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2646                                             0, first, off);
2647                         off += first;
2648                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2649                                             first, n, total - bmap->n_div - n);
2650                         isl_dim_map_dim_range(dim_map, bmap->dim, t,
2651                                             first + n, size - (first + n), off);
2652                         off += size - (first + n);
2653                 } else {
2654                         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, t, off);
2655                         off += size;
2656                 }
2657         }
2658         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, off + n);
2659
2660         res = isl_basic_map_alloc_dim(isl_basic_map_get_dim(bmap),
2661                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
2662         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
2663         return res;
2664 }
2665
2666 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2667  * into existentially quantified variables.
2668  */
2669 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2670                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2671                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2672 {
2673         int i;
2674         size_t row_size;
2675         isl_int **new_div;
2676         isl_int *old;
2677
2678         if (n == 0)
2679                 return bmap;
2680
2681         if (!bmap)
2682                 return NULL;
2683
2684         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
2685                 return isl_basic_map_remove_dims(bmap, type, first, n);
2686
2687         isl_assert(bmap->ctx, first + n <= isl_basic_map_dim(bmap, type),
2688                         goto error);
2689
2690         bmap = move_last(bmap, type, first, n);
2691         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2692         if (!bmap)
2693                 return NULL;
2694
2695         row_size = 1 + isl_dim_total(bmap->dim) + bmap->extra;
2696         old = bmap->block2.data;
2697         bmap->block2 = isl_blk_extend(bmap->ctx, bmap->block2,
2698                                         (bmap->extra + n) * (1 + row_size));
2699         if (!bmap->block2.data)
2700                 goto error;
2701         new_div = isl_alloc_array(bmap->ctx, isl_int *, bmap->extra + n);
2702         if (!new_div)
2703                 goto error;
2704         for (i = 0; i < n; ++i) {
2705                 new_div[i] = bmap->block2.data +
2706                                 (bmap->extra + i) * (1 + row_size);
2707                 isl_seq_clr(new_div[i], 1 + row_size);
2708         }
2709         for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
2710                 new_div[n + i] = bmap->block2.data + (bmap->div[i] - old);
2711         free(bmap->div);
2712         bmap->div = new_div;
2713         bmap->n_div += n;
2714         bmap->extra += n;
2715
2716         bmap->dim = isl_dim_drop(bmap->dim, type, first, n);
2717         if (!bmap->dim)
2718                 goto error;
2719         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2720         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2721         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2722 error:
2723         isl_basic_map_free(bmap);
2724         return NULL;
2725 }
2726
2727 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2728  * into existentially quantified variables.
2729  */
2730 struct isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(struct isl_basic_set *bset,
2731                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2732 {
2733         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_project_out(
2734                         (isl_basic_map *)bset, type, first, n);
2735 }
2736
2737 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2738  * into existentially quantified variables.
2739  */
2740 __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2741                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2742 {
2743         int i;
2744
2745         if (!map)
2746                 return NULL;
2747
2748         if (n == 0)
2749                 return map;
2750
2751         isl_assert(map->ctx, first + n <= isl_map_dim(map, type), goto error);
2752
2753         map = isl_map_cow(map);
2754         if (!map)
2755                 return NULL;
2756
2757         map->dim = isl_dim_drop(map->dim, type, first, n);
2758         if (!map->dim)
2759                 goto error;
2760
2761         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
2762                 map->p[i] = isl_basic_map_project_out(map->p[i], type, first, n);
2763                 if (!map->p[i])
2764                         goto error;
2765         }
2766
2767         return map;
2768 error:
2769         isl_map_free(map);
2770         return NULL;
2771 }
2772
2773 /* Turn the n dimensions of type type, starting at first
2774  * into existentially quantified variables.
2775  */
2776 __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2777                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
2778 {
2779         return (isl_set *)isl_map_project_out((isl_map *)set, type, first, n);
2780 }
2781
2782 static struct isl_basic_map *add_divs(struct isl_basic_map *bmap, unsigned n)
2783 {
2784         int i, j;
2785
2786         for (i = 0; i < n; ++i) {
2787                 j = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
2788                 if (j < 0)
2789                         goto error;
2790                 isl_seq_clr(bmap->div[j], 1+1+isl_basic_map_total_dim(bmap));
2791         }
2792         return bmap;
2793 error:
2794         isl_basic_map_free(bmap);
2795         return NULL;
2796 }
2797
2798 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2799                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2800 {
2801         struct isl_dim *dim_result = NULL;
2802         struct isl_basic_map *bmap;
2803         unsigned n_in, n_out, n, nparam, total, pos;
2804         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2805
2806         if (!bmap1 || !bmap2)
2807                 goto error;
2808
2809         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2810                                   isl_dim_copy(bmap2->dim));
2811
2812         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2813         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap2);
2814         n = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2815         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2816
2817         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + n;
2818         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2819         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2820         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2821         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2822         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2823         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_in);
2824         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_out);
2825         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2826         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2827         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2828
2829         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
2830                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + n,
2831                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
2832                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2833         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2834         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2835         bmap = add_divs(bmap, n);
2836         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2837         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
2838         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2839 error:
2840         isl_basic_map_free(bmap1);
2841         isl_basic_map_free(bmap2);
2842         return NULL;
2843 }
2844
2845 struct isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2846                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *bmap)
2847 {
2848         if (!bset || !bmap)
2849                 goto error;
2850
2851         isl_assert(bset->ctx, isl_basic_map_compatible_domain(bmap, bset),
2852                     goto error);
2853
2854         return (struct isl_basic_set *)
2855                 isl_basic_map_apply_range((struct isl_basic_map *)bset, bmap);
2856 error:
2857         isl_basic_set_free(bset);
2858         isl_basic_map_free(bmap);
2859         return NULL;
2860 }
2861
2862 struct isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2863                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2864 {
2865         if (!bmap1 || !bmap2)
2866                 goto error;
2867
2868         isl_assert(bmap1->ctx,
2869             isl_basic_map_n_in(bmap1) == isl_basic_map_n_in(bmap2), goto error);
2870         isl_assert(bmap1->ctx,
2871             isl_basic_map_n_param(bmap1) == isl_basic_map_n_param(bmap2),
2872             goto error);
2873
2874         bmap1 = isl_basic_map_reverse(bmap1);
2875         bmap1 = isl_basic_map_apply_range(bmap1, bmap2);
2876         return isl_basic_map_reverse(bmap1);
2877 error:
2878         isl_basic_map_free(bmap1);
2879         isl_basic_map_free(bmap2);
2880         return NULL;
2881 }
2882
2883 /* Given two basic maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a basic map
2884  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2885  */
2886 struct isl_basic_map *isl_basic_map_sum(
2887                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
2888 {
2889         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
2890         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
2891         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
2892         int i;
2893
2894         if (!bmap1 || !bmap2)
2895                 goto error;
2896
2897         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim),
2898                 goto error);
2899
2900         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
2901         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap1);
2902         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap1);
2903
2904         total = nparam + n_in + n_out + bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out;
2905         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
2906         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap2->ctx, total);
2907         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
2908         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos);
2909         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
2910         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
2911         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += n_in + n_out);
2912         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
2913         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += bmap2->n_div);
2914         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += n_out);
2915
2916         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim),
2917                         bmap1->n_div + bmap2->n_div + 2 * n_out,
2918                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq + n_out,
2919                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
2920         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
2921                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
2922                 if (j < 0)
2923                         goto error;
2924                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1+total);
2925                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+n_in+i], -1);
2926                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos+i], 1);
2927                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+pos-n_out+i], 1);
2928         }
2929         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
2930         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
2931         bmap = add_divs(bmap, 2 * n_out);
2932
2933         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
2934         return isl_basic_map_finalize(bmap);
2935 error:
2936         isl_basic_map_free(bmap);
2937         isl_basic_map_free(bmap1);
2938         isl_basic_map_free(bmap2);
2939         return NULL;
2940 }
2941
2942 /* Given two maps A -> f(A) and B -> g(B), construct a map
2943  * A \cap B -> f(A) + f(B)
2944  */
2945 struct isl_map *isl_map_sum(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
2946 {
2947         struct isl_map *result;
2948         int i, j;
2949
2950         if (!map1 || !map2)
2951                 goto error;
2952
2953         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
2954
2955         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
2956                                 map1->n * map2->n, 0);
2957         if (!result)
2958                 goto error;
2959         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
2960                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
2961                         struct isl_basic_map *part;
2962                         part = isl_basic_map_sum(
2963                                     isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
2964                                     isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
2965                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
2966                                 isl_basic_map_free(part);
2967                         else
2968                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
2969                         if (!result)
2970                                 goto error;
2971                 }
2972         isl_map_free(map1);
2973         isl_map_free(map2);
2974         return result;
2975 error:
2976         isl_map_free(map1);
2977         isl_map_free(map2);
2978         return NULL;
2979 }
2980
2981 __isl_give isl_set *isl_set_sum(__isl_take isl_set *set1,
2982         __isl_take isl_set *set2)
2983 {
2984         return (isl_set *)isl_map_sum((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
2985 }
2986
2987 /* Given a basic map A -> f(A), construct A -> -f(A).
2988  */
2989 struct isl_basic_map *isl_basic_map_neg(struct isl_basic_map *bmap)
2990 {
2991         int i, j;
2992         unsigned off, n;
2993
2994         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
2995         if (!bmap)
2996                 return NULL;
2997
2998         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
2999         off = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
3000         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
3001                 for (j = 0; j < n; ++j)
3002                         isl_int_neg(bmap->eq[i][off+j], bmap->eq[i][off+j]);
3003         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
3004                 for (j = 0; j < n; ++j)
3005                         isl_int_neg(bmap->ineq[i][off+j], bmap->ineq[i][off+j]);
3006         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
3007                 for (j = 0; j < n; ++j)
3008                         isl_int_neg(bmap->div[i][1+off+j], bmap->div[i][1+off+j]);
3009         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3010 }
3011
3012 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_neg(__isl_take isl_basic_set *bset)
3013 {
3014         return isl_basic_map_neg(bset);
3015 }
3016
3017 /* Given a map A -> f(A), construct A -> -f(A).
3018  */
3019 struct isl_map *isl_map_neg(struct isl_map *map)
3020 {
3021         int i;
3022
3023         map = isl_map_cow(map);
3024         if (!map)
3025                 return NULL;
3026
3027         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3028                 map->p[i] = isl_basic_map_neg(map->p[i]);
3029                 if (!map->p[i])
3030                         goto error;
3031         }
3032
3033         return map;
3034 error:
3035         isl_map_free(map);
3036         return NULL;
3037 }
3038
3039 __isl_give isl_set *isl_set_neg(__isl_take isl_set *set)
3040 {
3041         return (isl_set *)isl_map_neg((isl_map *)set);
3042 }
3043
3044 /* Given a basic map A -> f(A) and an integer d, construct a basic map
3045  * A -> floor(f(A)/d).
3046  */
3047 struct isl_basic_map *isl_basic_map_floordiv(struct isl_basic_map *bmap,
3048                 isl_int d)
3049 {
3050         unsigned n_in, n_out, nparam, total, pos;
3051         struct isl_basic_map *result = NULL;
3052         struct isl_dim_map *dim_map;
3053         int i;
3054
3055         if (!bmap)
3056                 return NULL;
3057
3058         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3059         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3060         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3061
3062         total = nparam + n_in + n_out + bmap->n_div + n_out;
3063         dim_map = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, total);
3064         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_param, pos = 0);
3065         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
3066         isl_dim_map_div(dim_map, bmap, pos += n_in + n_out);
3067         isl_dim_map_dim(dim_map, bmap->dim, isl_dim_out, pos += bmap->n_div);
3068
3069         result = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap->dim),
3070                         bmap->n_div + n_out,
3071                         bmap->n_eq, bmap->n_ineq + 2 * n_out);
3072         result = add_constraints_dim_map(result, bmap, dim_map);
3073         result = add_divs(result, n_out);
3074         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3075                 int j;
3076                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3077                 if (j < 0)
3078                         goto error;
3079                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3080                 isl_int_neg(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3081                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], 1);
3082                 j = isl_basic_map_alloc_inequality(result);
3083                 if (j < 0)
3084                         goto error;
3085                 isl_seq_clr(result->ineq[j], 1+total);
3086                 isl_int_set(result->ineq[j][1+nparam+n_in+i], d);
3087                 isl_int_set_si(result->ineq[j][1+pos+i], -1);
3088                 isl_int_sub_ui(result->ineq[j][0], d, 1);
3089         }
3090
3091         result = isl_basic_map_simplify(result);
3092         return isl_basic_map_finalize(result);
3093 error:
3094         isl_basic_map_free(result);
3095         return NULL;
3096 }
3097
3098 /* Given a map A -> f(A) and an integer d, construct a map
3099  * A -> floor(f(A)/d).
3100  */
3101 struct isl_map *isl_map_floordiv(struct isl_map *map, isl_int d)
3102 {
3103         int i;
3104
3105         map = isl_map_cow(map);
3106         if (!map)
3107                 return NULL;
3108
3109         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3110         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3111         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3112                 map->p[i] = isl_basic_map_floordiv(map->p[i], d);
3113                 if (!map->p[i])
3114                         goto error;
3115         }
3116
3117         return map;
3118 error:
3119         isl_map_free(map);
3120         return NULL;
3121 }
3122
3123 static struct isl_basic_map *var_equal(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3124 {
3125         int i;
3126         unsigned nparam;
3127         unsigned n_in;
3128
3129         i = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3130         if (i < 0)
3131                 goto error;
3132         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3133         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3134         isl_seq_clr(bmap->eq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3135         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+pos], -1);
3136         isl_int_set_si(bmap->eq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3137         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3138 error:
3139         isl_basic_map_free(bmap);
3140         return NULL;
3141 }
3142
3143 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos < o_pos
3144  */
3145 static struct isl_basic_map *var_less(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3146 {
3147         int i;
3148         unsigned nparam;
3149         unsigned n_in;
3150
3151         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3152         if (i < 0)
3153                 goto error;
3154         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3155         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3156         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3157         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3158         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3159         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3160         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3161 error:
3162         isl_basic_map_free(bmap);
3163         return NULL;
3164 }
3165
3166 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos <= o_pos
3167  */
3168 static __isl_give isl_basic_map *var_less_or_equal(
3169         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3170 {
3171         int i;
3172         unsigned nparam;
3173         unsigned n_in;
3174
3175         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3176         if (i < 0)
3177                 goto error;
3178         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3179         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3180         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3181         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], -1);
3182         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], 1);
3183         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3184 error:
3185         isl_basic_map_free(bmap);
3186         return NULL;
3187 }
3188
3189 /* Add a constraints to "bmap" expressing i_pos > o_pos
3190  */
3191 static struct isl_basic_map *var_more(struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3192 {
3193         int i;
3194         unsigned nparam;
3195         unsigned n_in;
3196
3197         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3198         if (i < 0)
3199                 goto error;
3200         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3201         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3202         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3203         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][0], -1);
3204         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3205         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3206         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3207 error:
3208         isl_basic_map_free(bmap);
3209         return NULL;
3210 }
3211
3212 /* Add a constraint to "bmap" expressing i_pos >= o_pos
3213  */
3214 static __isl_give isl_basic_map *var_more_or_equal(
3215         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos)
3216 {
3217         int i;
3218         unsigned nparam;
3219         unsigned n_in;
3220
3221         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3222         if (i < 0)
3223                 goto error;
3224         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
3225         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3226         isl_seq_clr(bmap->ineq[i], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
3227         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+pos], 1);
3228         isl_int_set_si(bmap->ineq[i][1+nparam+n_in+pos], -1);
3229         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3230 error:
3231         isl_basic_map_free(bmap);
3232         return NULL;
3233 }
3234
3235 struct isl_basic_map *isl_basic_map_equal(struct isl_dim *dim, unsigned n_equal)
3236 {
3237         int i;
3238         struct isl_basic_map *bmap;
3239         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_equal, 0);
3240         if (!bmap)
3241                 return NULL;
3242         for (i = 0; i < n_equal && bmap; ++i)
3243                 bmap = var_equal(bmap, i);
3244         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3245 }
3246
3247 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] << o_[0..pos]
3248  */
3249 struct isl_basic_map *isl_basic_map_less_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3250 {
3251         int i;
3252         struct isl_basic_map *bmap;
3253         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3254         if (!bmap)
3255                 return NULL;
3256         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3257                 bmap = var_equal(bmap, i);
3258         if (bmap)
3259                 bmap = var_less(bmap, pos);
3260         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3261 }
3262
3263 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] <<= o_[0..pos]
3264  */
3265 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_less_or_equal_at(
3266         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3267 {
3268         int i;
3269         isl_basic_map *bmap;
3270
3271         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3272         for (i = 0; i < pos; ++i)
3273                 bmap = var_equal(bmap, i);
3274         bmap = var_less_or_equal(bmap, pos);
3275         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3276 }
3277
3278 /* Return a relation on pairs of sets of dimension "dim" expressing i_pos > o_pos
3279  */
3280 struct isl_basic_map *isl_basic_map_more_at(struct isl_dim *dim, unsigned pos)
3281 {
3282         int i;
3283         struct isl_basic_map *bmap;
3284         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3285         if (!bmap)
3286                 return NULL;
3287         for (i = 0; i < pos && bmap; ++i)
3288                 bmap = var_equal(bmap, i);
3289         if (bmap)
3290                 bmap = var_more(bmap, pos);
3291         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3292 }
3293
3294 /* Return a relation on of dimension "dim" expressing i_[0..pos] >>= o_[0..pos]
3295  */
3296 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_more_or_equal_at(
3297         __isl_take isl_dim *dim, unsigned pos)
3298 {
3299         int i;
3300         isl_basic_map *bmap;
3301
3302         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, pos, 1);
3303         for (i = 0; i < pos; ++i)
3304                 bmap = var_equal(bmap, i);
3305         bmap = var_more_or_equal(bmap, pos);
3306         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3307 }
3308
3309 static __isl_give isl_map *map_lex_lte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3310         unsigned n, int equal)
3311 {
3312         struct isl_map *map;
3313         int i;
3314
3315         if (n == 0 && equal)
3316                 return isl_map_universe(dims);
3317
3318         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3319
3320         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3321                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3322                                   isl_basic_map_less_at(isl_dim_copy(dims), i));
3323         if (n > 0) {
3324                 if (equal)
3325                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3326                               isl_basic_map_less_or_equal_at(dims, n - 1));
3327                 else
3328                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3329                               isl_basic_map_less_at(dims, n - 1));
3330         } else
3331                 isl_dim_free(dims);
3332
3333         return map;
3334 }
3335
3336 static __isl_give isl_map *map_lex_lte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3337 {
3338         if (!dims)
3339                 return NULL;
3340         return map_lex_lte_first(dims, dims->n_out, equal);
3341 }
3342
3343 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3344 {
3345         return map_lex_lte_first(dim, n, 0);
3346 }
3347
3348 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3349 {
3350         return map_lex_lte_first(dim, n, 1);
3351 }
3352
3353 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3354 {
3355         return map_lex_lte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 0);
3356 }
3357
3358 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(__isl_take isl_dim *set_dim)
3359 {
3360         return map_lex_lte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 1);
3361 }
3362
3363 static __isl_give isl_map *map_lex_gte_first(__isl_take isl_dim *dims,
3364         unsigned n, int equal)
3365 {
3366         struct isl_map *map;
3367         int i;
3368
3369         if (n == 0 && equal)
3370                 return isl_map_universe(dims);
3371
3372         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dims), n, ISL_MAP_DISJOINT);
3373
3374         for (i = 0; i + 1 < n; ++i)
3375                 map = isl_map_add_basic_map(map,
3376                                   isl_basic_map_more_at(isl_dim_copy(dims), i));
3377         if (n > 0) {
3378                 if (equal)
3379                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3380                               isl_basic_map_more_or_equal_at(dims, n - 1));
3381                 else
3382                         map = isl_map_add_basic_map(map,
3383                               isl_basic_map_more_at(dims, n - 1));
3384         } else
3385                 isl_dim_free(dims);
3386
3387         return map;
3388 }
3389
3390 static __isl_give isl_map *map_lex_gte(__isl_take isl_dim *dims, int equal)
3391 {
3392         if (!dims)
3393                 return NULL;
3394         return map_lex_gte_first(dims, dims->n_out, equal);
3395 }
3396
3397 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3398 {
3399         return map_lex_gte_first(dim, n, 0);
3400 }
3401
3402 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(__isl_take isl_dim *dim, unsigned n)
3403 {
3404         return map_lex_gte_first(dim, n, 1);
3405 }
3406
3407 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(__isl_take isl_dim *set_dim)
3408 {
3409         return map_lex_gte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 0);
3410 }
3411
3412 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(__isl_take isl_dim *set_dim)
3413 {
3414         return map_lex_gte(isl_dim_map_from_set(set_dim), 1);
3415 }
3416
3417 __isl_give isl_map *isl_set_lex_le_set(__isl_take isl_set *set1,
3418         __isl_take isl_set *set2)
3419 {
3420         isl_map *map;
3421         map = isl_map_lex_le(isl_set_get_dim(set1));
3422         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3423         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3424         return map;
3425 }
3426
3427 __isl_give isl_map *isl_set_lex_lt_set(__isl_take isl_set *set1,
3428         __isl_take isl_set *set2)
3429 {
3430         isl_map *map;
3431         map = isl_map_lex_lt(isl_set_get_dim(set1));
3432         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3433         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3434         return map;
3435 }
3436
3437 __isl_give isl_map *isl_set_lex_ge_set(__isl_take isl_set *set1,
3438         __isl_take isl_set *set2)
3439 {
3440         isl_map *map;
3441         map = isl_map_lex_ge(isl_set_get_dim(set1));
3442         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3443         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3444         return map;
3445 }
3446
3447 __isl_give isl_map *isl_set_lex_gt_set(__isl_take isl_set *set1,
3448         __isl_take isl_set *set2)
3449 {
3450         isl_map *map;
3451         map = isl_map_lex_gt(isl_set_get_dim(set1));
3452         map = isl_map_intersect_domain(map, set1);
3453         map = isl_map_intersect_range(map, set2);
3454         return map;
3455 }
3456
3457 __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_map(__isl_take isl_map *map1,
3458         __isl_take isl_map *map2)
3459 {
3460         isl_map *map;
3461         map = isl_map_lex_le(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3462         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3463         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3464         return map;
3465 }
3466
3467 __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_map(__isl_take isl_map *map1,
3468         __isl_take isl_map *map2)
3469 {
3470         isl_map *map;
3471         map = isl_map_lex_lt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3472         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3473         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3474         return map;
3475 }
3476
3477 __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_map(__isl_take isl_map *map1,
3478         __isl_take isl_map *map2)
3479 {
3480         isl_map *map;
3481         map = isl_map_lex_ge(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3482         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3483         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3484         return map;
3485 }
3486
3487 __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_map(__isl_take isl_map *map1,
3488         __isl_take isl_map *map2)
3489 {
3490         isl_map *map;
3491         map = isl_map_lex_gt(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map1)));
3492         map = isl_map_apply_domain(map, isl_map_reverse(map1));
3493         map = isl_map_apply_range(map, isl_map_reverse(map2));
3494         return map;
3495 }
3496
3497 struct isl_basic_map *isl_basic_map_from_basic_set(
3498                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_dim *dim)
3499 {
3500         struct isl_basic_map *bmap;
3501
3502         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3503         if (!bset || !dim)
3504                 goto error;
3505
3506         isl_assert(bset->ctx, isl_dim_compatible(bset->dim, dim), goto error);
3507         isl_dim_free(bset->dim);
3508         bmap = (struct isl_basic_map *) bset;
3509         bmap->dim = dim;
3510         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3511 error:
3512         isl_basic_set_free(bset);
3513         isl_dim_free(dim);
3514         return NULL;
3515 }
3516
3517 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_basic_map(struct isl_basic_map *bmap)
3518 {
3519         if (!bmap)
3520                 goto error;
3521         if (bmap->dim->n_in == 0)
3522                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3523         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3524         if (!bmap)
3525                 goto error;
3526         bmap->dim = isl_dim_as_set_dim(bmap->dim);
3527         if (!bmap->dim)
3528                 goto error;
3529         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3530         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3531 error:
3532         isl_basic_map_free(bmap);
3533         return NULL;
3534 }
3535
3536 /* For a div d = floor(f/m), add the constraints
3537  *
3538  *              f - m d >= 0
3539  *              -(f-(n-1)) + m d >= 0
3540  *
3541  * Note that the second constraint is the negation of
3542  *
3543  *              f - m d >= n
3544  */
3545 int isl_basic_map_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
3546         unsigned pos, isl_int *div)
3547 {
3548         int i, j;
3549         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3550
3551         i = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3552         if (i < 0)
3553                 return -1;
3554         isl_seq_cpy(bmap->ineq[i], div + 1, 1 + total);
3555         isl_int_neg(bmap->ineq[i][1 + pos], div[0]);
3556
3557         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
3558         if (j < 0)
3559                 return -1;
3560         isl_seq_neg(bmap->ineq[j], bmap->ineq[i], 1 + total);
3561         isl_int_add(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][1 + pos]);
3562         isl_int_sub_ui(bmap->ineq[j][0], bmap->ineq[j][0], 1);
3563         return j;
3564 }
3565
3566 int isl_basic_set_add_div_constraints_var(__isl_keep isl_basic_set *bset,
3567         unsigned pos, isl_int *div)
3568 {
3569         return isl_basic_map_add_div_constraints_var((isl_basic_map *)bset,
3570                                                         pos, div);
3571 }
3572
3573 int isl_basic_map_add_div_constraints(struct isl_basic_map *bmap, unsigned div)
3574 {
3575         unsigned total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3576         unsigned div_pos = total - bmap->n_div + div;
3577
3578         return isl_basic_map_add_div_constraints_var(bmap, div_pos,
3579                                                         bmap->div[div]);
3580 }
3581
3582 struct isl_basic_set *isl_basic_map_underlying_set(
3583                 struct isl_basic_map *bmap)
3584 {
3585         if (!bmap)
3586                 goto error;
3587         if (bmap->dim->nparam == 0 && bmap->dim->n_in == 0 &&
3588             bmap->n_div == 0 &&
3589             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_in) &&
3590             !isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, isl_dim_out))
3591                 return (struct isl_basic_set *)bmap;
3592         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3593         if (!bmap)
3594                 goto error;
3595         bmap->dim = isl_dim_underlying(bmap->dim, bmap->n_div);
3596         if (!bmap->dim)
3597                 goto error;
3598         bmap->extra -= bmap->n_div;
3599         bmap->n_div = 0;
3600         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3601         return (struct isl_basic_set *)bmap;
3602 error:
3603         return NULL;
3604 }
3605
3606 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_underlying_set(
3607                 __isl_take isl_basic_set *bset)
3608 {
3609         return isl_basic_map_underlying_set((isl_basic_map *)bset);
3610 }
3611
3612 struct isl_basic_map *isl_basic_map_overlying_set(
3613         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_map *like)
3614 {
3615         struct isl_basic_map *bmap;
3616         struct isl_ctx *ctx;
3617         unsigned total;
3618         int i;
3619
3620         if (!bset || !like)
3621                 goto error;
3622         ctx = bset->ctx;
3623         isl_assert(ctx, bset->n_div == 0, goto error);
3624         isl_assert(ctx, isl_basic_set_n_param(bset) == 0, goto error);
3625         isl_assert(ctx, bset->dim->n_out == isl_basic_map_total_dim(like),
3626                         goto error);
3627         if (isl_dim_equal(bset->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3628                 isl_basic_map_free(like);
3629                 return (struct isl_basic_map *)bset;
3630         }
3631         bset = isl_basic_set_cow(bset);
3632         if (!bset)
3633                 goto error;
3634         total = bset->dim->n_out + bset->extra;
3635         bmap = (struct isl_basic_map *)bset;
3636         isl_dim_free(bmap->dim);
3637         bmap->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3638         if (!bmap->dim)
3639                 goto error;
3640         bmap->n_div = like->n_div;
3641         bmap->extra += like->n_div;
3642         if (bmap->extra) {
3643                 unsigned ltotal;
3644                 ltotal = total - bmap->extra + like->extra;
3645                 if (ltotal > total)
3646                         ltotal = total;
3647                 bmap->block2 = isl_blk_extend(ctx, bmap->block2,
3648                                         bmap->extra * (1 + 1 + total));
3649                 if (isl_blk_is_error(bmap->block2))
3650                         goto error;
3651                 bmap->div = isl_realloc_array(ctx, bmap->div, isl_int *,
3652                                                 bmap->extra);
3653                 if (!bmap->div)
3654                         goto error;
3655                 for (i = 0; i < bmap->extra; ++i)
3656                         bmap->div[i] = bmap->block2.data + i * (1 + 1 + total);
3657                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3658                         isl_seq_cpy(bmap->div[i], like->div[i], 1 + 1 + ltotal);
3659                         isl_seq_clr(bmap->div[i]+1+1+ltotal, total - ltotal);
3660                 }
3661                 bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap,
3662                                                         0, 2 * like->n_div);
3663                 for (i = 0; i < like->n_div; ++i) {
3664                         if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
3665                                 continue;
3666                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(bmap, i) < 0)
3667                                 goto error;
3668                 }
3669         }
3670         isl_basic_map_free(like);
3671         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
3672         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3673         return bmap;
3674 error:
3675         isl_basic_map_free(like);
3676         isl_basic_set_free(bset);
3677         return NULL;
3678 }
3679
3680 struct isl_basic_set *isl_basic_set_from_underlying_set(
3681         struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *like)
3682 {
3683         return (struct isl_basic_set *)
3684                 isl_basic_map_overlying_set(bset, (struct isl_basic_map *)like);
3685 }
3686
3687 struct isl_set *isl_set_from_underlying_set(
3688         struct isl_set *set, struct isl_basic_set *like)
3689 {
3690         int i;
3691
3692         if (!set || !like)
3693                 goto error;
3694         isl_assert(set->ctx, set->dim->n_out == isl_basic_set_total_dim(like),
3695                     goto error);
3696         if (isl_dim_equal(set->dim, like->dim) && like->n_div == 0) {
3697                 isl_basic_set_free(like);
3698                 return set;
3699         }
3700         set = isl_set_cow(set);
3701         if (!set)
3702                 goto error;
3703         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
3704                 set->p[i] = isl_basic_set_from_underlying_set(set->p[i],
3705                                                       isl_basic_set_copy(like));
3706                 if (!set->p[i])
3707                         goto error;
3708         }
3709         isl_dim_free(set->dim);
3710         set->dim = isl_dim_copy(like->dim);
3711         if (!set->dim)
3712                 goto error;
3713         isl_basic_set_free(like);
3714         return set;
3715 error:
3716         isl_basic_set_free(like);
3717         isl_set_free(set);
3718         return NULL;
3719 }
3720
3721 struct isl_set *isl_map_underlying_set(struct isl_map *map)
3722 {
3723         int i;
3724
3725         map = isl_map_cow(map);
3726         if (!map)
3727                 return NULL;
3728         map->dim = isl_dim_cow(map->dim);
3729         if (!map->dim)
3730                 goto error;
3731
3732         for (i = 1; i < map->n; ++i)
3733                 isl_assert(map->ctx, map->p[0]->n_div == map->p[i]->n_div,
3734                                 goto error);
3735         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3736                 map->p[i] = (struct isl_basic_map *)
3737                                 isl_basic_map_underlying_set(map->p[i]);
3738                 if (!map->p[i])
3739                         goto error;
3740         }
3741         if (map->n == 0)
3742                 map->dim = isl_dim_underlying(map->dim, 0);
3743         else {
3744                 isl_dim_free(map->dim);
3745                 map->dim = isl_dim_copy(map->p[0]->dim);
3746         }
3747         if (!map->dim)
3748                 goto error;
3749         return (struct isl_set *)map;
3750 error:
3751         isl_map_free(map);
3752         return NULL;
3753 }
3754
3755 struct isl_set *isl_set_to_underlying_set(struct isl_set *set)
3756 {
3757         return (struct isl_set *)isl_map_underlying_set((struct isl_map *)set);
3758 }
3759
3760 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset_dim(
3761         __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_dim *dim)
3762 {
3763         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
3764         if (!bmap || !dim)
3765                 goto error;
3766
3767         isl_dim_free(bmap->dim);
3768         bmap->dim = dim;
3769
3770         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
3771
3772         return bmap;
3773 error:
3774         isl_basic_map_free(bmap);
3775         isl_dim_free(dim);
3776         return NULL;
3777 }
3778
3779 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_reset_dim(
3780         __isl_take isl_basic_set *bset, __isl_take isl_dim *dim)
3781 {
3782         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_reset_dim((isl_basic_map *)bset,
3783                                                         dim);
3784 }
3785
3786 __isl_give isl_map *isl_map_reset_dim(__isl_take isl_map *map,
3787         __isl_take isl_dim *dim)
3788 {
3789         int i;
3790
3791         map = isl_map_cow(map);
3792         if (!map || !dim)
3793                 goto error;
3794
3795         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3796                 map->p[i] = isl_basic_map_reset_dim(map->p[i],
3797                                                     isl_dim_copy(dim));
3798                 if (!map->p[i])
3799                         goto error;
3800         }
3801         isl_dim_free(map->dim);
3802         map->dim = dim;
3803
3804         return map;
3805 error:
3806         isl_map_free(map);
3807         isl_dim_free(dim);
3808         return NULL;
3809 }
3810
3811 __isl_give isl_set *isl_set_reset_dim(__isl_take isl_set *set,
3812         __isl_take isl_dim *dim)
3813 {
3814         return (struct isl_set *) isl_map_reset_dim((struct isl_map *)set, dim);
3815 }
3816
3817 struct isl_basic_set *isl_basic_map_domain(struct isl_basic_map *bmap)
3818 {
3819         isl_dim *dim;
3820         struct isl_basic_set *domain;
3821         unsigned n_in;
3822         unsigned n_out;
3823
3824         if (!bmap)
3825                 return NULL;
3826         dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
3827
3828         n_in = isl_basic_map_n_in(bmap);
3829         n_out = isl_basic_map_n_out(bmap);
3830         domain = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
3831         domain = isl_basic_set_project_out(domain, isl_dim_set, n_in, n_out);
3832
3833         domain = isl_basic_set_reset_dim(domain, dim);
3834
3835         return domain;
3836 }
3837
3838 struct isl_basic_set *isl_basic_map_range(struct isl_basic_map *bmap)
3839 {
3840         return isl_basic_map_domain(isl_basic_map_reverse(bmap));
3841 }
3842
3843 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
3844         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3845 {
3846         int i, k;
3847         isl_dim *dim;
3848         isl_basic_map *domain;
3849         isl_basic_set *bset;
3850         int nparam, n_in, n_out;
3851         unsigned total;
3852
3853         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3854         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3855         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3856
3857         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3858         domain = isl_basic_map_universe(dim);
3859
3860         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3861         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
3862         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_in, 0);
3863
3864         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3865
3866         for (i = 0; i < n_in; ++i) {
3867                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3868                 if (k < 0)
3869                         goto error;
3870                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3871                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], -1);
3872                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3873         }
3874
3875         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3876         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3877 error:
3878         isl_basic_map_free(bmap);
3879         return NULL;
3880 }
3881
3882 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
3883         __isl_take isl_basic_map *bmap)
3884 {
3885         int i, k;
3886         isl_dim *dim;
3887         isl_basic_map *range;
3888         isl_basic_set *bset;
3889         int nparam, n_in, n_out;
3890         unsigned total;
3891
3892         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
3893         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
3894         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
3895
3896         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_range(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
3897         range = isl_basic_map_universe(dim);
3898
3899         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
3900         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, range);
3901         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n_out, 0);
3902
3903         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
3904
3905         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
3906                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
3907                 if (k < 0)
3908                         goto error;
3909                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
3910                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + i], -1);
3911                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n_in + n_out + i], 1);
3912         }
3913
3914         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
3915         return isl_basic_map_finalize(bmap);
3916 error:
3917         isl_basic_map_free(bmap);
3918         return NULL;
3919 }
3920
3921 struct isl_set *isl_map_range(struct isl_map *map)
3922 {
3923         int i;
3924         struct isl_set *set;
3925
3926         if (!map)
3927                 goto error;
3928         if (isl_map_dim(map, isl_dim_in) == 0)
3929                 return (isl_set *)map;
3930
3931         map = isl_map_cow(map);
3932         if (!map)
3933                 goto error;
3934
3935         set = (struct isl_set *) map;
3936         set->dim = isl_dim_drop_inputs(set->dim, 0, set->dim->n_in);
3937         if (!set->dim)
3938                 goto error;
3939         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3940                 set->p[i] = isl_basic_map_range(map->p[i]);
3941                 if (!set->p[i])
3942                         goto error;
3943         }
3944         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
3945         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
3946         return set;
3947 error:
3948         isl_map_free(map);
3949         return NULL;
3950 }
3951
3952 __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map)
3953 {
3954         int i;
3955         isl_dim *domain_dim;
3956
3957         map = isl_map_cow(map);
3958         if (!map)
3959                 return NULL;
3960
3961         domain_dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_map_get_dim(map)));
3962         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3963         map->dim = isl_dim_join(map->dim, domain_dim);
3964         if (!map->dim)
3965                 goto error;
3966         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3967                 map->p[i] = isl_basic_map_domain_map(map->p[i]);
3968                 if (!map->p[i])
3969                         goto error;
3970         }
3971         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3972         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
3973         return map;
3974 error:
3975         isl_map_free(map);
3976         return NULL;
3977 }
3978
3979 __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map)
3980 {
3981         int i;
3982         isl_dim *range_dim;
3983
3984         map = isl_map_cow(map);
3985         if (!map)
3986                 return NULL;
3987
3988         range_dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(map));
3989         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
3990         map->dim = isl_dim_join(map->dim, range_dim);
3991         if (!map->dim)
3992                 goto error;
3993         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
3994                 map->p[i] = isl_basic_map_range_map(map->p[i]);
3995                 if (!map->p[i])
3996                         goto error;
3997         }
3998         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_DISJOINT);
3999         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4000         return map;
4001 error:
4002         isl_map_free(map);
4003         return NULL;
4004 }
4005
4006 struct isl_map *isl_map_from_set(struct isl_set *set, struct isl_dim *dim)
4007 {
4008         int i;
4009         struct isl_map *map = NULL;
4010
4011         set = isl_set_cow(set);
4012         if (!set || !dim)
4013                 goto error;
4014         isl_assert(set->ctx, isl_dim_compatible(set->dim, dim), goto error);
4015         map = (struct isl_map *)set;
4016         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4017                 map->p[i] = isl_basic_map_from_basic_set(
4018                                 set->p[i], isl_dim_copy(dim));
4019                 if (!map->p[i])
4020                         goto error;
4021         }
4022         isl_dim_free(map->dim);
4023         map->dim = dim;
4024         return map;
4025 error:
4026         isl_dim_free(dim);
4027         isl_set_free(set);
4028         return NULL;
4029 }
4030
4031 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain(
4032         __isl_take isl_basic_set *bset)
4033 {
4034         return isl_basic_map_reverse(isl_basic_map_from_range(bset));
4035 }
4036
4037 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_range(
4038         __isl_take isl_basic_set *bset)
4039 {
4040         return (isl_basic_map *)bset;
4041 }
4042
4043 struct isl_map *isl_map_from_range(struct isl_set *set)
4044 {
4045         return (struct isl_map *)set;
4046 }
4047
4048 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(__isl_take isl_set *set)
4049 {
4050         return isl_map_reverse(isl_map_from_range(set));
4051 }
4052
4053 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_domain_and_range(
4054         __isl_take isl_basic_set *domain, __isl_take isl_basic_set *range)
4055 {
4056         return isl_basic_map_apply_range(isl_basic_map_from_domain(domain),
4057                                          isl_basic_map_from_range(range));
4058 }
4059
4060 __isl_give isl_map *isl_map_from_domain_and_range(__isl_take isl_set *domain,
4061         __isl_take isl_set *range)
4062 {
4063         return isl_map_apply_range(isl_map_from_domain(domain),
4064                                    isl_map_from_range(range));
4065 }
4066
4067 struct isl_set *isl_set_from_map(struct isl_map *map)
4068 {
4069         int i;
4070         struct isl_set *set = NULL;
4071
4072         if (!map)
4073                 return NULL;
4074         map = isl_map_cow(map);
4075         if (!map)
4076                 return NULL;
4077         map->dim = isl_dim_as_set_dim(map->dim);
4078         if (!map->dim)
4079                 goto error;
4080         set = (struct isl_set *)map;
4081         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4082                 set->p[i] = isl_basic_set_from_basic_map(map->p[i]);
4083                 if (!set->p[i])
4084                         goto error;
4085         }
4086         return set;
4087 error:
4088         isl_map_free(map);
4089         return NULL;
4090 }
4091
4092 struct isl_map *isl_map_alloc_dim(struct isl_dim *dim, int n, unsigned flags)
4093 {
4094         struct isl_map *map;
4095
4096         if (!dim)
4097                 return NULL;
4098         isl_assert(dim->ctx, n >= 0, return NULL);
4099         map = isl_alloc(dim->ctx, struct isl_map,
4100                         sizeof(struct isl_map) +
4101                         (n - 1) * sizeof(struct isl_basic_map *));
4102         if (!map)
4103                 goto error;
4104
4105         map->ctx = dim->ctx;
4106         isl_ctx_ref(map->ctx);
4107         map->ref = 1;
4108         map->size = n;
4109         map->n = 0;
4110         map->dim = dim;
4111         map->flags = flags;
4112         return map;
4113 error:
4114         isl_dim_free(dim);
4115         return NULL;
4116 }
4117
4118 struct isl_map *isl_map_alloc(struct isl_ctx *ctx,
4119                 unsigned nparam, unsigned in, unsigned out, int n,
4120                 unsigned flags)
4121 {
4122         struct isl_map *map;
4123         struct isl_dim *dims;
4124
4125         dims = isl_dim_alloc(ctx, nparam, in, out);
4126         if (!dims)
4127                 return NULL;
4128
4129         map = isl_map_alloc_dim(dims, n, flags);
4130         return map;
4131 }
4132
4133 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty(struct isl_dim *dim)
4134 {
4135         struct isl_basic_map *bmap;
4136         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4137         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4138         return bmap;
4139 }
4140
4141 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty(struct isl_dim *dim)
4142 {
4143         struct isl_basic_set *bset;
4144         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 1, 0);
4145         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4146         return bset;
4147 }
4148
4149 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like(struct isl_basic_map *model)
4150 {
4151         struct isl_basic_map *bmap;
4152         if (!model)
4153                 return NULL;
4154         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4155         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4156         return bmap;
4157 }
4158
4159 struct isl_basic_map *isl_basic_map_empty_like_map(struct isl_map *model)
4160 {
4161         struct isl_basic_map *bmap;
4162         if (!model)
4163                 return NULL;
4164         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4165         bmap = isl_basic_map_set_to_empty(bmap);
4166         return bmap;
4167 }
4168
4169 struct isl_basic_set *isl_basic_set_empty_like(struct isl_basic_set *model)
4170 {
4171         struct isl_basic_set *bset;
4172         if (!model)
4173                 return NULL;
4174         bset = isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 1, 0);
4175         bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
4176         return bset;
4177 }
4178
4179 struct isl_basic_map *isl_basic_map_universe(struct isl_dim *dim)
4180 {
4181         struct isl_basic_map *bmap;
4182         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4183         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
4184         return bmap;
4185 }
4186
4187 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe(struct isl_dim *dim)
4188 {
4189         struct isl_basic_set *bset;
4190         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 0);
4191         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
4192         return bset;
4193 }
4194
4195 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4196 {
4197         int i;
4198         unsigned total = isl_dim_total(dim);
4199         isl_basic_map *bmap;
4200
4201         bmap= isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, 0, total);
4202         for (i = 0; i < total; ++i) {
4203                 int k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4204                 if (k < 0)
4205                         goto error;
4206                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k], 1 + total);
4207                 isl_int_set_si(bmap->ineq[k][1 + i], 1);
4208         }
4209         return bmap;
4210 error:
4211         isl_basic_map_free(bmap);
4212         return NULL;
4213 }
4214
4215 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4216 {
4217         return isl_basic_map_nat_universe(dim);
4218 }
4219
4220 __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4221 {
4222         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_nat_universe(dim));
4223 }
4224
4225 __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(__isl_take isl_dim *dim)
4226 {
4227         return isl_map_nat_universe(dim);
4228 }
4229
4230 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe_like(
4231                 __isl_keep isl_basic_map *model)
4232 {
4233         if (!model)
4234                 return NULL;
4235         return isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4236 }
4237
4238 struct isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like(struct isl_basic_set *model)
4239 {
4240         if (!model)
4241                 return NULL;
4242         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4243 }
4244
4245 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe_like_set(
4246         __isl_keep isl_set *model)
4247 {
4248         if (!model)
4249                 return NULL;
4250         return isl_basic_set_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, 0, 0);
4251 }
4252
4253 struct isl_map *isl_map_empty(struct isl_dim *dim)
4254 {
4255         return isl_map_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4256 }
4257
4258 struct isl_map *isl_map_empty_like(struct isl_map *model)
4259 {
4260         if (!model)
4261                 return NULL;
4262         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4263 }
4264
4265 struct isl_map *isl_map_empty_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
4266 {
4267         if (!model)
4268                 return NULL;
4269         return isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(model->dim), 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4270 }
4271
4272 struct isl_set *isl_set_empty(struct isl_dim *dim)
4273 {
4274         return isl_set_alloc_dim(dim, 0, ISL_MAP_DISJOINT);
4275 }
4276
4277 struct isl_set *isl_set_empty_like(struct isl_set *model)
4278 {
4279         if (!model)
4280                 return NULL;
4281         return isl_set_empty(isl_dim_copy(model->dim));
4282 }
4283
4284 struct isl_map *isl_map_universe(struct isl_dim *dim)
4285 {
4286         struct isl_map *map;
4287         if (!dim)
4288                 return NULL;
4289         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4290         map = isl_map_add_basic_map(map, isl_basic_map_universe(dim));
4291         return map;
4292 }
4293
4294 struct isl_set *isl_set_universe(struct isl_dim *dim)
4295 {
4296         struct isl_set *set;
4297         if (!dim)
4298                 return NULL;
4299         set = isl_set_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), 1, ISL_MAP_DISJOINT);
4300         set = isl_set_add_basic_set(set, isl_basic_set_universe(dim));
4301         return set;
4302 }
4303
4304 __isl_give isl_set *isl_set_universe_like(__isl_keep isl_set *model)
4305 {
4306         if (!model)
4307                 return NULL;
4308         return isl_set_universe(isl_dim_copy(model->dim));
4309 }
4310
4311 struct isl_map *isl_map_dup(struct isl_map *map)
4312 {
4313         int i;
4314         struct isl_map *dup;
4315
4316         if (!map)
4317                 return NULL;
4318         dup = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim), map->n, map->flags);
4319         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4320                 dup = isl_map_add_basic_map(dup, isl_basic_map_copy(map->p[i]));
4321         return dup;
4322 }
4323
4324 __isl_give isl_map *isl_map_add_basic_map(__isl_take isl_map *map,
4325                                                 __isl_take isl_basic_map *bmap)
4326 {
4327         if (!bmap || !map)
4328                 goto error;
4329         if (isl_basic_map_fast_is_empty(bmap)) {
4330                 isl_basic_map_free(bmap);
4331                 return map;
4332         }
4333         isl_assert(map->ctx, isl_dim_equal(map->dim, bmap->dim), goto error);
4334         isl_assert(map->ctx, map->n < map->size, goto error);
4335         map->p[map->n] = bmap;
4336         map->n++;
4337         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4338         return map;
4339 error:
4340         if (map)
4341                 isl_map_free(map);
4342         if (bmap)
4343                 isl_basic_map_free(bmap);
4344         return NULL;
4345 }
4346
4347 void isl_map_free(struct isl_map *map)
4348 {
4349         int i;
4350
4351         if (!map)
4352                 return;
4353
4354         if (--map->ref > 0)
4355                 return;
4356
4357         isl_ctx_deref(map->ctx);
4358         for (i = 0; i < map->n; ++i)
4359                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
4360         isl_dim_free(map->dim);
4361         free(map);
4362 }
4363
4364 struct isl_map *isl_map_extend(struct isl_map *base,
4365                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out)
4366 {
4367         int i;
4368
4369         base = isl_map_cow(base);
4370         if (!base)
4371                 return NULL;
4372
4373         base->dim = isl_dim_extend(base->dim, nparam, n_in, n_out);
4374         if (!base->dim)
4375                 goto error;
4376         for (i = 0; i < base->n; ++i) {
4377                 base->p[i] = isl_basic_map_extend_dim(base->p[i],
4378                                 isl_dim_copy(base->dim), 0, 0, 0);
4379                 if (!base->p[i])
4380                         goto error;
4381         }
4382         return base;
4383 error:
4384         isl_map_free(base);
4385         return NULL;
4386 }
4387
4388 struct isl_set *isl_set_extend(struct isl_set *base,
4389                 unsigned nparam, unsigned dim)
4390 {
4391         return (struct isl_set *)isl_map_extend((struct isl_map *)base,
4392                                                         nparam, 0, dim);
4393 }
4394
4395 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos_si(
4396         struct isl_basic_map *bmap, unsigned pos, int value)
4397 {
4398         int j;
4399
4400         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4401         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4402         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4403         if (j < 0)
4404                 goto error;
4405         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4406         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4407         isl_int_set_si(bmap->eq[j][0], value);
4408         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4409         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4410 error:
4411         isl_basic_map_free(bmap);
4412         return NULL;
4413 }
4414
4415 static __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_pos(
4416         __isl_take isl_basic_map *bmap, unsigned pos, isl_int value)
4417 {
4418         int j;
4419
4420         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4421         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 1, 0);
4422         j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
4423         if (j < 0)
4424                 goto error;
4425         isl_seq_clr(bmap->eq[j] + 1, isl_basic_map_total_dim(bmap));
4426         isl_int_set_si(bmap->eq[j][pos], -1);
4427         isl_int_set(bmap->eq[j][0], value);
4428         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4429         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4430 error:
4431         isl_basic_map_free(bmap);
4432         return NULL;
4433 }
4434
4435 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(struct isl_basic_map *bmap,
4436                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4437 {
4438         if (!bmap)
4439                 return NULL;
4440         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4441         return isl_basic_map_fix_pos_si(bmap,
4442                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4443 error:
4444         isl_basic_map_free(bmap);
4445         return NULL;
4446 }
4447
4448 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix(__isl_take isl_basic_map *bmap,
4449                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4450 {
4451         if (!bmap)
4452                 return NULL;
4453         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4454         return isl_basic_map_fix_pos(bmap,
4455                 isl_basic_map_offset(bmap, type) + pos, value);
4456 error:
4457         isl_basic_map_free(bmap);
4458         return NULL;
4459 }
4460
4461 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(struct isl_basic_set *bset,
4462                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4463 {
4464         return (struct isl_basic_set *)
4465                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4466                                         type, pos, value);
4467 }
4468
4469 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(__isl_take isl_basic_set *bset,
4470                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4471 {
4472         return (struct isl_basic_set *)
4473                 isl_basic_map_fix((struct isl_basic_map *)bset,
4474                                         type, pos, value);
4475 }
4476
4477 struct isl_basic_map *isl_basic_map_fix_input_si(struct isl_basic_map *bmap,
4478                 unsigned input, int value)
4479 {
4480         return isl_basic_map_fix_si(bmap, isl_dim_in, input, value);
4481 }
4482
4483 struct isl_basic_set *isl_basic_set_fix_dim_si(struct isl_basic_set *bset,
4484                 unsigned dim, int value)
4485 {
4486         return (struct isl_basic_set *)
4487                 isl_basic_map_fix_si((struct isl_basic_map *)bset,
4488                                         isl_dim_set, dim, value);
4489 }
4490
4491 struct isl_map *isl_map_fix_si(struct isl_map *map,
4492                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4493 {
4494         int i;
4495
4496         map = isl_map_cow(map);
4497         if (!map)
4498                 return NULL;
4499
4500         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4501         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4502                 map->p[i] = isl_basic_map_fix_si(map->p[i], type, pos, value);
4503                 if (!map->p[i])
4504                         goto error;
4505         }
4506         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4507         return map;
4508 error:
4509         isl_map_free(map);
4510         return NULL;
4511 }
4512
4513 __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
4514                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4515 {
4516         return (struct isl_set *)
4517                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4518 }
4519
4520 __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
4521                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4522 {
4523         int i;
4524
4525         map = isl_map_cow(map);
4526         if (!map)
4527                 return NULL;
4528
4529         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4530         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4531                 map->p[i] = isl_basic_map_fix(map->p[i], type, pos, value);
4532                 if (!map->p[i])
4533                         goto error;
4534         }
4535         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4536         return map;
4537 error:
4538         isl_map_free(map);
4539         return NULL;
4540 }
4541
4542 __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
4543                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int value)
4544 {
4545         return (struct isl_set *)isl_map_fix((isl_map *)set, type, pos, value);
4546 }
4547
4548 struct isl_map *isl_map_fix_input_si(struct isl_map *map,
4549                 unsigned input, int value)
4550 {
4551         return isl_map_fix_si(map, isl_dim_in, input, value);
4552 }
4553
4554 struct isl_set *isl_set_fix_dim_si(struct isl_set *set, unsigned dim, int value)
4555 {
4556         return (struct isl_set *)
4557                 isl_map_fix_si((struct isl_map *)set, isl_dim_set, dim, value);
4558 }
4559
4560 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
4561                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
4562                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4563 {
4564         int j;
4565
4566         if (!bmap)
4567                 return NULL;
4568         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), goto error);
4569         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
4570         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
4571         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, 0, 1);
4572         j = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
4573         if (j < 0)
4574                 goto error;
4575         isl_seq_clr(bmap->ineq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
4576         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][pos], 1);
4577         isl_int_set_si(bmap->ineq[j][0], -value);
4578         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
4579         return isl_basic_map_finalize(bmap);
4580 error:
4581         isl_basic_map_free(bmap);
4582         return NULL;
4583 }
4584
4585 struct isl_basic_set *isl_basic_set_lower_bound_dim(struct isl_basic_set *bset,
4586         unsigned dim, isl_int value)
4587 {
4588         int j;
4589
4590         bset = isl_basic_set_cow(bset);
4591         bset = isl_basic_set_extend_constraints(bset, 0, 1);
4592         j = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
4593         if (j < 0)
4594                 goto error;
4595         isl_seq_clr(bset->ineq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
4596         isl_int_set_si(bset->ineq[j][1 + isl_basic_set_n_param(bset) + dim], 1);
4597         isl_int_neg(bset->ineq[j][0], value);
4598         bset = isl_basic_set_simplify(bset);
4599         return isl_basic_set_finalize(bset);
4600 error:
4601         isl_basic_set_free(bset);
4602         return NULL;
4603 }
4604
4605 __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(__isl_take isl_map *map,
4606                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4607 {
4608         int i;
4609
4610         map = isl_map_cow(map);
4611         if (!map)
4612                 return NULL;
4613
4614         isl_assert(map->ctx, pos < isl_map_dim(map, type), goto error);
4615         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4616                 map->p[i] = isl_basic_map_lower_bound_si(map->p[i],
4617                                                          type, pos, value);
4618                 if (!map->p[i])
4619                         goto error;
4620         }
4621         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4622         return map;
4623 error:
4624         isl_map_free(map);
4625         return NULL;
4626 }
4627
4628 __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(__isl_take isl_set *set,
4629                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value)
4630 {
4631         return (struct isl_set *)
4632                 isl_map_lower_bound_si((struct isl_map *)set, type, pos, value);
4633 }
4634
4635 struct isl_set *isl_set_lower_bound_dim(struct isl_set *set, unsigned dim,
4636                                         isl_int value)
4637 {
4638         int i;
4639
4640         set = isl_set_cow(set);
4641         if (!set)
4642                 return NULL;
4643
4644         isl_assert(set->ctx, dim < isl_set_n_dim(set), goto error);
4645         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
4646                 set->p[i] = isl_basic_set_lower_bound_dim(set->p[i], dim, value);
4647                 if (!set->p[i])
4648                         goto error;
4649         }
4650         return set;
4651 error:
4652         isl_set_free(set);
4653         return NULL;
4654 }
4655
4656 struct isl_map *isl_map_reverse(struct isl_map *map)
4657 {
4658         int i;
4659
4660         map = isl_map_cow(map);
4661         if (!map)
4662                 return NULL;
4663
4664         map->dim = isl_dim_reverse(map->dim);
4665         if (!map->dim)
4666                 goto error;
4667         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
4668                 map->p[i] = isl_basic_map_reverse(map->p[i]);
4669                 if (!map->p[i])
4670                         goto error;
4671         }
4672         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
4673         return map;
4674 error:
4675         isl_map_free(map);
4676         return NULL;
4677 }
4678
4679 static struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexopt(
4680                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4681                 struct isl_set **empty, int max)
4682 {
4683         if (!bmap)
4684                 goto error;
4685         if (bmap->ctx->opt->pip == ISL_PIP_PIP)
4686                 return isl_pip_basic_map_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4687         else
4688                 return isl_tab_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, max);
4689 error:
4690         isl_basic_map_free(bmap);
4691         isl_basic_set_free(dom);
4692         if (empty)
4693                 *empty = NULL;
4694         return NULL;
4695 }
4696
4697 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
4698                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4699                 struct isl_set **empty)
4700 {
4701         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 1);
4702 }
4703
4704 struct isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
4705                 struct isl_basic_map *bmap, struct isl_basic_set *dom,
4706                 struct isl_set **empty)
4707 {
4708         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, empty, 0);
4709 }
4710
4711 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
4712                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4713                 struct isl_set **empty)
4714 {
4715         return (struct isl_set *)
4716                 isl_basic_map_partial_lexmin((struct isl_basic_map *)bset,
4717                         dom, empty);
4718 }
4719
4720 struct isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
4721                 struct isl_basic_set *bset, struct isl_basic_set *dom,
4722                 struct isl_set **empty)
4723 {
4724         return (struct isl_set *)
4725                 isl_basic_map_partial_lexmax((struct isl_basic_map *)bset,
4726                         dom, empty);
4727 }
4728
4729 /* Given a basic map "bmap", compute the lexicographically minimal
4730  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4731  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4732  *
4733  * We first make sure the basic sets in dom are disjoint and then
4734  * simply collect the results over each of the basic sets separately.
4735  * We could probably improve the efficiency a bit by moving the union
4736  * domain down into the parametric integer programming.
4737  */
4738 static __isl_give isl_map *basic_map_partial_lexopt(
4739                 __isl_take isl_basic_map *bmap, __isl_take isl_set *dom,
4740                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4741 {
4742         int i;
4743         struct isl_map *res;
4744
4745         dom = isl_set_make_disjoint(dom);
4746         if (!dom)
4747                 goto error;
4748
4749         if (isl_set_fast_is_empty(dom)) {
4750                 res = isl_map_empty_like_basic_map(bmap);
4751                 *empty = isl_set_empty_like(dom);
4752                 isl_set_free(dom);
4753                 isl_basic_map_free(bmap);
4754                 return res;
4755         }
4756
4757         res = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4758                         isl_basic_set_copy(dom->p[0]), empty, max);
4759
4760         for (i = 1; i < dom->n; ++i) {
4761                 struct isl_map *res_i;
4762                 struct isl_set *empty_i;
4763
4764                 res_i = isl_basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(bmap),
4765                                 isl_basic_set_copy(dom->p[i]), &empty_i, max);
4766
4767                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4768                 *empty = isl_set_union_disjoint(*empty, empty_i);
4769         }
4770
4771         isl_set_free(dom);
4772         isl_basic_map_free(bmap);
4773         return res;
4774 error:
4775         *empty = NULL;
4776         isl_set_free(dom);
4777         isl_basic_map_free(bmap);
4778         return NULL;
4779 }
4780
4781 /* Given a map "map", compute the lexicographically minimal
4782  * (or maximal) image element for each domain element in dom.
4783  * Set *empty to those elements in dom that do not have an image element.
4784  *
4785  * We first compute the lexicographically minimal or maximal element
4786  * in the first basic map.  This results in a partial solution "res"
4787  * and a subset "todo" of dom that still need to be handled.
4788  * We then consider each of the remaining maps in "map" and successively
4789  * improve both "res" and "todo".
4790  *
4791  * Let res^k and todo^k be the results after k steps and let i = k + 1.
4792  * Assume we are computing the lexicographical maximum.
4793  * We first compute the lexicographically maximal element in basic map i.
4794  * This results in a partial solution res_i and a subset todo_i.
4795  * Then we combine these results with those obtain for the first k basic maps
4796  * to obtain a result that is valid for the first k+1 basic maps.
4797  * In particular, the set where there is no solution is the set where
4798  * there is no solution for the first k basic maps and also no solution
4799  * for the ith basic map, i.e.,
4800  *
4801  *      todo^i = todo^k * todo_i
4802  *
4803  * On dom(res^k) * dom(res_i), we need to pick the larger of the two
4804  * solutions, arbitrarily breaking ties in favor of res^k.
4805  * That is, when res^k(a) >= res_i(a), we pick res^k and
4806  * when res^k(a) < res_i(a), we pick res_i.  (Here, ">=" and "<" denote
4807  * the lexicographic order.)
4808  * In practice, we compute
4809  *
4810  *      res^k * (res_i . "<=")
4811  *
4812  * and
4813  *
4814  *      res_i * (res^k . "<")
4815  *
4816  * Finally, we consider the symmetric difference of dom(res^k) and dom(res_i),
4817  * where only one of res^k and res_i provides a solution and we simply pick
4818  * that one, i.e.,
4819  *
4820  *      res^k * todo_i
4821  * and
4822  *      res_i * todo^k
4823  *
4824  * Note that we only compute these intersections when dom(res^k) intersects
4825  * dom(res_i).  Otherwise, the only effect of these intersections is to
4826  * potentially break up res^k and res_i into smaller pieces.
4827  * We want to avoid such splintering as much as possible.
4828  * In fact, an earlier implementation of this function would look for
4829  * better results in the domain of res^k and for extra results in todo^k,
4830  * but this would always result in a splintering according to todo^k,
4831  * even when the domain of basic map i is disjoint from the domains of
4832  * the previous basic maps.
4833  */
4834 static __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexopt(
4835                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4836                 __isl_give isl_set **empty, int max)
4837 {
4838         int i;
4839         struct isl_map *res;
4840         struct isl_set *todo;
4841
4842         if (!map || !dom)
4843                 goto error;
4844
4845         if (isl_map_fast_is_empty(map)) {
4846                 if (empty)
4847                         *empty = dom;
4848                 else
4849                         isl_set_free(dom);
4850                 return map;
4851         }
4852
4853         res = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[0]),
4854                                         isl_set_copy(dom), &todo, max);
4855
4856         for (i = 1; i < map->n; ++i) {
4857                 isl_map *lt, *le;
4858                 isl_map *res_i;
4859                 isl_set *todo_i;
4860                 isl_dim *dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(res));
4861
4862                 res_i = basic_map_partial_lexopt(isl_basic_map_copy(map->p[i]),
4863                                         isl_set_copy(dom), &todo_i, max);
4864
4865                 if (max) {
4866                         lt = isl_map_lex_lt(isl_dim_copy(dim));
4867                         le = isl_map_lex_le(dim);
4868                 } else {
4869                         lt = isl_map_lex_gt(isl_dim_copy(dim));
4870                         le = isl_map_lex_ge(dim);
4871                 }
4872                 lt = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res), lt);
4873                 lt = isl_map_intersect(lt, isl_map_copy(res_i));
4874                 le = isl_map_apply_range(isl_map_copy(res_i), le);
4875                 le = isl_map_intersect(le, isl_map_copy(res));
4876
4877                 if (!isl_map_is_empty(lt) || !isl_map_is_empty(le)) {
4878                         res = isl_map_intersect_domain(res,
4879                                                         isl_set_copy(todo_i));
4880                         res_i = isl_map_intersect_domain(res_i,
4881                                                         isl_set_copy(todo));
4882                 }
4883
4884                 res = isl_map_union_disjoint(res, res_i);
4885                 res = isl_map_union_disjoint(res, lt);
4886                 res = isl_map_union_disjoint(res, le);
4887
4888                 todo = isl_set_intersect(todo, todo_i);
4889         }
4890
4891         isl_set_free(dom);
4892         isl_map_free(map);
4893
4894         if (empty)
4895                 *empty = todo;
4896         else
4897                 isl_set_free(todo);
4898
4899         return res;
4900 error:
4901         if (empty)
4902                 *empty = NULL;
4903         isl_set_free(dom);
4904         isl_map_free(map);
4905         return NULL;
4906 }
4907
4908 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
4909                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4910                 __isl_give isl_set **empty)
4911 {
4912         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 1);
4913 }
4914
4915 __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
4916                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
4917                 __isl_give isl_set **empty)
4918 {
4919         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, empty, 0);
4920 }
4921
4922 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
4923                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4924                 __isl_give isl_set **empty)
4925 {
4926         return (struct isl_set *)
4927                 isl_map_partial_lexmin((struct isl_map *)set,
4928                         dom, empty);
4929 }
4930
4931 __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
4932                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
4933                 __isl_give isl_set **empty)
4934 {
4935         return (struct isl_set *)
4936                 isl_map_partial_lexmax((struct isl_map *)set,
4937                         dom, empty);
4938 }
4939
4940 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexopt(__isl_take isl_basic_map *bmap, int max)
4941 {
4942         struct isl_basic_set *dom = NULL;
4943         struct isl_dim *dom_dim;
4944
4945         if (!bmap)
4946                 goto error;
4947         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(bmap->dim));
4948         dom = isl_basic_set_universe(dom_dim);
4949         return isl_basic_map_partial_lexopt(bmap, dom, NULL, max);
4950 error:
4951         isl_basic_map_free(bmap);
4952         return NULL;
4953 }
4954
4955 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4956 {
4957         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 0);
4958 }
4959
4960 __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(__isl_take isl_basic_map *bmap)
4961 {
4962         return isl_basic_map_lexopt(bmap, 1);
4963 }
4964
4965 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(__isl_take isl_basic_set *bset)
4966 {
4967         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmin((isl_basic_map *)bset);
4968 }
4969
4970 __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(__isl_take isl_basic_set *bset)
4971 {
4972         return (isl_set *)isl_basic_map_lexmax((isl_basic_map *)bset);
4973 }
4974
4975 __isl_give isl_map *isl_map_lexopt(__isl_take isl_map *map, int max)
4976 {
4977         struct isl_set *dom = NULL;
4978         struct isl_dim *dom_dim;
4979
4980         if (!map)
4981                 goto error;
4982         dom_dim = isl_dim_domain(isl_dim_copy(map->dim));
4983         dom = isl_set_universe(dom_dim);
4984         return isl_map_partial_lexopt(map, dom, NULL, max);
4985 error:
4986         isl_map_free(map);
4987         return NULL;
4988 }
4989
4990 __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(__isl_take isl_map *map)
4991 {
4992         return isl_map_lexopt(map, 0);
4993 }
4994
4995 __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(__isl_take isl_map *map)
4996 {
4997         return isl_map_lexopt(map, 1);
4998 }
4999
5000 __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(__isl_take isl_set *set)
5001 {
5002         return (isl_set *)isl_map_lexmin((isl_map *)set);
5003 }
5004
5005 __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(__isl_take isl_set *set)
5006 {
5007         return (isl_set *)isl_map_lexmax((isl_map *)set);
5008 }
5009
5010 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "bset".
5011  * bset is assumed to have only parameters and divs.
5012  */
5013 static struct isl_basic_set *basic_set_parameter_preimage(
5014         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *mat)
5015 {
5016         unsigned nparam;
5017
5018         if (!bset || !mat)
5019                 goto error;
5020
5021         bset->dim = isl_dim_cow(bset->dim);
5022         if (!bset->dim)
5023                 goto error;
5024
5025         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
5026
5027         isl_assert(bset->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
5028
5029         bset->dim->nparam = 0;
5030         bset->dim->n_out = nparam;
5031         bset = isl_basic_set_preimage(bset, mat);
5032         if (bset) {
5033                 bset->dim->nparam = bset->dim->n_out;
5034                 bset->dim->n_out = 0;
5035         }
5036         return bset;
5037 error:
5038         isl_mat_free(mat);
5039         isl_basic_set_free(bset);
5040         return NULL;
5041 }
5042
5043 /* Apply a preimage specified by "mat" on the parameters of "set".
5044  * set is assumed to have only parameters and divs.
5045  */
5046 static struct isl_set *set_parameter_preimage(
5047         struct isl_set *set, struct isl_mat *mat)
5048 {
5049         struct isl_dim *dim = NULL;
5050         unsigned nparam;
5051
5052         if (!set || !mat)
5053                 goto error;
5054
5055         dim = isl_dim_copy(set->dim);
5056         dim = isl_dim_cow(dim);
5057         if (!dim)
5058                 goto error;
5059
5060         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
5061
5062         isl_assert(set->ctx, mat->n_row == 1 + nparam, goto error);
5063
5064         dim->nparam = 0;
5065         dim->n_out = nparam;
5066         isl_set_reset_dim(set, dim);
5067         set = isl_set_preimage(set, mat);
5068         if (!set)
5069                 goto error2;
5070         dim = isl_dim_copy(set->dim);
5071         dim = isl_dim_cow(dim);
5072         if (!dim)
5073                 goto error2;
5074         dim->nparam = dim->n_out;
5075         dim->n_out = 0;
5076         isl_set_reset_dim(set, dim);
5077         return set;
5078 error:
5079         isl_dim_free(dim);
5080         isl_mat_free(mat);
5081 error2:
5082         isl_set_free(set);
5083         return NULL;
5084 }
5085
5086 /* Intersect the basic set "bset" with the affine space specified by the
5087  * equalities in "eq".
5088  */
5089 static struct isl_basic_set *basic_set_append_equalities(
5090         struct isl_basic_set *bset, struct isl_mat *eq)
5091 {
5092         int i, k;
5093         unsigned len;
5094
5095         if (!bset || !eq)
5096                 goto error;
5097
5098         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, isl_dim_copy(bset->dim), 0,
5099                                         eq->n_row, 0);
5100         if (!bset)
5101                 goto error;
5102
5103         len = 1 + isl_dim_total(bset->dim) + bset->extra;
5104         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
5105                 k = isl_basic_set_alloc_equality(bset);
5106                 if (k < 0)
5107                         goto error;
5108                 isl_seq_cpy(bset->eq[k], eq->row[i], eq->n_col);
5109                 isl_seq_clr(bset->eq[k] + eq->n_col, len - eq->n_col);
5110         }
5111         isl_mat_free(eq);
5112
5113         bset = isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
5114         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
5115
5116         return bset;
5117 error:
5118         isl_mat_free(eq);
5119         isl_basic_set_free(bset);
5120         return NULL;
5121 }
5122
5123 /* Intersect the set "set" with the affine space specified by the
5124  * equalities in "eq".
5125  */
5126 static struct isl_set *set_append_equalities(struct isl_set *set,
5127         struct isl_mat *eq)
5128 {
5129         int i;
5130
5131         if (!set || !eq)
5132                 goto error;
5133
5134         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
5135                 set->p[i] = basic_set_append_equalities(set->p[i],
5136                                         isl_mat_copy(eq));
5137                 if (!set->p[i])
5138                         goto error;
5139         }
5140         isl_mat_free(eq);
5141         return set;
5142 error:
5143         isl_mat_free(eq);
5144         isl_set_free(set);
5145         return NULL;
5146 }
5147
5148 /* Project the given basic set onto its parameter domain, possibly introducing
5149  * new, explicit, existential variables in the constraints.
5150  * The input has parameters and (possibly implicit) existential variables.
5151  * The output has the same parameters, but only
5152  * explicit existentially quantified variables.
5153  *
5154  * The actual projection is performed by pip, but pip doesn't seem
5155  * to like equalities very much, so we first remove the equalities
5156  * among the parameters by performing a variable compression on
5157  * the parameters.  Afterward, an inverse transformation is performed
5158  * and the equalities among the parameters are inserted back in.
5159  */
5160 static struct isl_set *parameter_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5161 {
5162         int i, j;
5163         struct isl_mat *eq;
5164         struct isl_mat *T, *T2;
5165         struct isl_set *set;
5166         unsigned nparam, n_div;
5167
5168         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5169         if (!bset)
5170                 return NULL;
5171
5172         if (bset->n_eq == 0)
5173                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5174
5175         isl_basic_set_gauss(bset, NULL);
5176
5177         nparam = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_param);
5178         n_div = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div);
5179
5180         for (i = 0, j = n_div - 1; i < bset->n_eq && j >= 0; --j) {
5181                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + j]))
5182                         ++i;
5183         }
5184         if (i == bset->n_eq)
5185                 return isl_basic_set_lexmin(bset);
5186
5187         eq = isl_mat_sub_alloc(bset->ctx, bset->eq, i, bset->n_eq - i,
5188                 0, 1 + nparam);
5189         eq = isl_mat_cow(eq);
5190         T = isl_mat_variable_compression(isl_mat_copy(eq), &T2);
5191         if (T && T->n_col == 0) {
5192                 isl_mat_free(T);
5193                 isl_mat_free(T2);
5194                 isl_mat_free(eq);
5195                 bset = isl_basic_set_set_to_empty(bset);
5196                 return isl_set_from_basic_set(bset);
5197         }
5198         bset = basic_set_parameter_preimage(bset, T);
5199
5200         set = isl_basic_set_lexmin(bset);
5201         set = set_parameter_preimage(set, T2);
5202         set = set_append_equalities(set, eq);
5203         return set;
5204 }
5205
5206 /* Compute an explicit representation for all the existentially
5207  * quantified variables.
5208  * The input and output dimensions are first turned into parameters.
5209  * compute_divs then returns a map with the same parameters and
5210  * no input or output dimensions and the dimension specification
5211  * is reset to that of the input.
5212  */
5213 static struct isl_map *compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5214 {
5215         struct isl_basic_set *bset;
5216         struct isl_set *set;
5217         struct isl_map *map;
5218         struct isl_dim *dim, *orig_dim = NULL;
5219         unsigned         nparam;
5220         unsigned         n_in;
5221         unsigned         n_out;
5222
5223         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
5224         if (!bmap)
5225                 return NULL;
5226
5227         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
5228         n_in = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
5229         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
5230         dim = isl_dim_set_alloc(bmap->ctx, nparam + n_in + n_out, 0);
5231         if (!dim)
5232                 goto error;
5233
5234         orig_dim = bmap->dim;
5235         bmap->dim = dim;
5236         bset = (struct isl_basic_set *)bmap;
5237
5238         set = parameter_compute_divs(bset);
5239         map = (struct isl_map *)set;
5240         map = isl_map_reset_dim(map, orig_dim);
5241
5242         return map;
5243 error:
5244         isl_basic_map_free(bmap);
5245         return NULL;
5246 }
5247
5248 static int basic_map_divs_known(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
5249 {
5250         int i;
5251         unsigned off;
5252
5253         if (!bmap)
5254                 return -1;
5255
5256         off = isl_dim_total(bmap->dim);
5257         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
5258                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
5259                         return 0;
5260                 isl_assert(bmap->ctx, isl_int_is_zero(bmap->div[i][1+1+off+i]),
5261                                 return -1);
5262         }
5263         return 1;
5264 }
5265
5266 static int map_divs_known(__isl_keep isl_map *map)
5267 {
5268         int i;
5269
5270         if (!map)
5271                 return -1;
5272
5273         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5274                 int known = basic_map_divs_known(map->p[i]);
5275                 if (known <= 0)
5276                         return known;
5277         }
5278
5279         return 1;
5280 }
5281
5282 /* If bmap contains any unknown divs, then compute explicit
5283  * expressions for them.  However, this computation may be
5284  * quite expensive, so first try to remove divs that aren't
5285  * strictly needed.
5286  */
5287 struct isl_map *isl_basic_map_compute_divs(struct isl_basic_map *bmap)
5288 {
5289         int i;
5290         int known;
5291         struct isl_map *map;
5292
5293         known = basic_map_divs_known(bmap);
5294         if (known < 0)
5295                 goto error;
5296         if (known)
5297                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5298
5299         bmap = isl_basic_map_drop_redundant_divs(bmap);
5300
5301         known = basic_map_divs_known(bmap);
5302         if (known < 0)
5303                 goto error;
5304         if (known)
5305                 return isl_map_from_basic_map(bmap);
5306
5307         map = compute_divs(bmap);
5308         return map;
5309 error:
5310         isl_basic_map_free(bmap);
5311         return NULL;
5312 }
5313
5314 struct isl_map *isl_map_compute_divs(struct isl_map *map)
5315 {
5316         int i;
5317         int known;
5318         struct isl_map *res;
5319
5320         if (!map)
5321                 return NULL;
5322         if (map->n == 0)
5323                 return map;
5324
5325         known = map_divs_known(map);
5326         if (known < 0) {
5327                 isl_map_free(map);
5328                 return NULL;
5329         }
5330         if (known)
5331                 return map;
5332
5333         res = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[0]));
5334         for (i = 1 ; i < map->n; ++i) {
5335                 struct isl_map *r2;
5336                 r2 = isl_basic_map_compute_divs(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
5337                 if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT))
5338                         res = isl_map_union_disjoint(res, r2);
5339                 else
5340                         res = isl_map_union(res, r2);
5341         }
5342         isl_map_free(map);
5343
5344         return res;
5345 }
5346
5347 struct isl_set *isl_basic_set_compute_divs(struct isl_basic_set *bset)
5348 {
5349         return (struct isl_set *)
5350                 isl_basic_map_compute_divs((struct isl_basic_map *)bset);
5351 }
5352
5353 struct isl_set *isl_set_compute_divs(struct isl_set *set)
5354 {
5355         return (struct isl_set *)
5356                 isl_map_compute_divs((struct isl_map *)set);
5357 }
5358
5359 struct isl_set *isl_map_domain(struct isl_map *map)
5360 {
5361         int i;
5362         struct isl_set *set;
5363
5364         if (!map)
5365                 goto error;
5366
5367         map = isl_map_cow(map);
5368         if (!map)
5369                 return NULL;
5370
5371         set = (struct isl_set *)map;
5372         set->dim = isl_dim_domain(set->dim);
5373         if (!set->dim)
5374                 goto error;
5375         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5376                 set->p[i] = isl_basic_map_domain(map->p[i]);
5377                 if (!set->p[i])
5378                         goto error;
5379         }
5380         ISL_F_CLR(set, ISL_MAP_DISJOINT);
5381         ISL_F_CLR(set, ISL_SET_NORMALIZED);
5382         return set;
5383 error:
5384         isl_map_free(map);
5385         return NULL;
5386 }
5387
5388 struct isl_map *isl_map_union_disjoint(
5389                         struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5390 {
5391         int i;
5392         unsigned flags = 0;
5393         struct isl_map *map = NULL;
5394
5395         if (!map1 || !map2)
5396                 goto error;
5397
5398         if (map1->n == 0) {
5399                 isl_map_free(map1);
5400                 return map2;
5401         }
5402         if (map2->n == 0) {
5403                 isl_map_free(map2);
5404                 return map1;
5405         }
5406
5407         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim), goto error);
5408
5409         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5410             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
5411                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5412
5413         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map1->dim),
5414                                 map1->n + map2->n, flags);
5415         if (!map)
5416                 goto error;
5417         for (i = 0; i < map1->n; ++i) {
5418                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5419                                   isl_basic_map_copy(map1->p[i]));
5420                 if (!map)
5421                         goto error;
5422         }
5423         for (i = 0; i < map2->n; ++i) {
5424                 map = isl_map_add_basic_map(map,
5425                                   isl_basic_map_copy(map2->p[i]));
5426                 if (!map)
5427                         goto error;
5428         }
5429         isl_map_free(map1);
5430         isl_map_free(map2);
5431         return map;
5432 error:
5433         isl_map_free(map);
5434         isl_map_free(map1);
5435         isl_map_free(map2);
5436         return NULL;
5437 }
5438
5439 struct isl_map *isl_map_union(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5440 {
5441         map1 = isl_map_union_disjoint(map1, map2);
5442         if (!map1)
5443                 return NULL;
5444         if (map1->n > 1)
5445                 ISL_F_CLR(map1, ISL_MAP_DISJOINT);
5446         return map1;
5447 }
5448
5449 struct isl_set *isl_set_union_disjoint(
5450                         struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5451 {
5452         return (struct isl_set *)
5453                 isl_map_union_disjoint(
5454                         (struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5455 }
5456
5457 struct isl_set *isl_set_union(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5458 {
5459         return (struct isl_set *)
5460                 isl_map_union((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5461 }
5462
5463 struct isl_map *isl_map_intersect_range(
5464                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5465 {
5466         unsigned flags = 0;
5467         struct isl_map *result;
5468         int i, j;
5469
5470         if (!map || !set)
5471                 goto error;
5472
5473         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_DISJOINT) &&
5474             ISL_F_ISSET(set, ISL_MAP_DISJOINT))
5475                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
5476
5477         result = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(map->dim),
5478                                         map->n * set->n, flags);
5479         if (!result)
5480                 goto error;
5481         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5482                 for (j = 0; j < set->n; ++j) {
5483                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5484                             isl_basic_map_intersect_range(
5485                                 isl_basic_map_copy(map->p[i]),
5486                                 isl_basic_set_copy(set->p[j])));
5487                         if (!result)
5488                                 goto error;
5489                 }
5490         isl_map_free(map);
5491         isl_set_free(set);
5492         return result;
5493 error:
5494         isl_map_free(map);
5495         isl_set_free(set);
5496         return NULL;
5497 }
5498
5499 struct isl_map *isl_map_intersect_domain(
5500                 struct isl_map *map, struct isl_set *set)
5501 {
5502         return isl_map_reverse(
5503                 isl_map_intersect_range(isl_map_reverse(map), set));
5504 }
5505
5506 struct isl_map *isl_map_apply_domain(
5507                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5508 {
5509         if (!map1 || !map2)
5510                 goto error;
5511         map1 = isl_map_reverse(map1);
5512         map1 = isl_map_apply_range(map1, map2);
5513         return isl_map_reverse(map1);
5514 error:
5515         isl_map_free(map1);
5516         isl_map_free(map2);
5517         return NULL;
5518 }
5519
5520 struct isl_map *isl_map_apply_range(
5521                 struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
5522 {
5523         struct isl_dim *dim_result;
5524         struct isl_map *result;
5525         int i, j;
5526
5527         if (!map1 || !map2)
5528                 goto error;
5529
5530         dim_result = isl_dim_join(isl_dim_copy(map1->dim),
5531                                   isl_dim_copy(map2->dim));
5532
5533         result = isl_map_alloc_dim(dim_result, map1->n * map2->n, 0);
5534         if (!result)
5535                 goto error;
5536         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
5537                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
5538                         result = isl_map_add_basic_map(result,
5539                             isl_basic_map_apply_range(
5540                                 isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
5541                                 isl_basic_map_copy(map2->p[j])));
5542                         if (!result)
5543                                 goto error;
5544                 }
5545         isl_map_free(map1);
5546         isl_map_free(map2);
5547         if (result && result->n <= 1)
5548                 ISL_F_SET(result, ISL_MAP_DISJOINT);
5549         return result;
5550 error:
5551         isl_map_free(map1);
5552         isl_map_free(map2);
5553         return NULL;
5554 }
5555
5556 /*
5557  * returns range - domain
5558  */
5559 struct isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(struct isl_basic_map *bmap)
5560 {
5561         isl_dim *dims, *target_dim;
5562         struct isl_basic_set *bset;
5563         unsigned dim;
5564         unsigned nparam;
5565         int i;
5566
5567         if (!bmap)
5568                 goto error;
5569         isl_assert(bmap->ctx, isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in,
5570                                                   bmap->dim, isl_dim_out),
5571                    goto error);
5572         target_dim = isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap));
5573         dim = isl_basic_map_n_in(bmap);
5574         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap);
5575         bset = isl_basic_set_from_basic_map(bmap);
5576         bset = isl_basic_set_cow(bset);
5577         dims = isl_basic_set_get_dim(bset);
5578         dims = isl_dim_add(dims, isl_dim_set, dim);
5579         bset = isl_basic_set_extend_dim(bset, dims, 0, dim, 0);
5580         bset = isl_basic_set_swap_vars(bset, 2*dim);
5581         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5582                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(
5583                                             (struct isl_basic_map *)bset);
5584                 if (j < 0)
5585                         goto error;
5586                 isl_seq_clr(bset->eq[j], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5587                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+i], 1);
5588                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+dim+i], 1);
5589                 isl_int_set_si(bset->eq[j][1+nparam+2*dim+i], -1);
5590         }
5591         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, dim, 2*dim);
5592         bset = isl_basic_set_reset_dim(bset, target_dim);
5593         return bset;
5594 error:
5595         isl_basic_map_free(bmap);
5596         return NULL;
5597 }
5598
5599 /*
5600  * returns range - domain
5601  */
5602 struct isl_set *isl_map_deltas(struct isl_map *map)
5603 {
5604         int i;
5605         isl_dim *dim;
5606         struct isl_set *result;
5607
5608         if (!map)
5609                 return NULL;
5610
5611         isl_assert(map->ctx, isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in,
5612                                                  map->dim, isl_dim_out),
5613                    goto error);
5614         dim = isl_map_get_dim(map);
5615         dim = isl_dim_domain(dim);
5616         result = isl_set_alloc_dim(dim, map->n, 0);
5617         if (!result)
5618                 goto error;
5619         for (i = 0; i < map->n; ++i)
5620                 result = isl_set_add_basic_set(result,
5621                           isl_basic_map_deltas(isl_basic_map_copy(map->p[i])));
5622         isl_map_free(map);
5623         return result;
5624 error:
5625         isl_map_free(map);
5626         return NULL;
5627 }
5628
5629 /*
5630  * returns [domain -> range] -> range - domain
5631  */
5632 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
5633         __isl_take isl_basic_map *bmap)
5634 {
5635         int i, k;
5636         isl_dim *dim;
5637         isl_basic_map *domain;
5638         isl_basic_set *bset;
5639         int nparam, n;
5640         unsigned total;
5641
5642         if (!isl_dim_tuple_match(bmap->dim, isl_dim_in, bmap->dim, isl_dim_out))
5643                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
5644                         "domain and range don't match", goto error);
5645
5646         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
5647         n = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
5648
5649         dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_basic_map_get_dim(bmap)));
5650         domain = isl_basic_map_universe(dim);
5651
5652         bmap = isl_basic_map_from_domain(isl_basic_map_wrap(bmap));
5653         bmap = isl_basic_map_apply_range(bmap, domain);
5654         bmap = isl_basic_map_extend_constraints(bmap, n, 0);
5655
5656         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
5657
5658         for (i = 0; i < n; ++i) {
5659                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5660                 if (k < 0)
5661                         goto error;
5662                 isl_seq_clr(bmap->eq[k], 1 + total);
5663                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + i], 1);
5664                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + i], -1);
5665                 isl_int_set_si(bmap->eq[k][1 + nparam + n + n + i], 1);
5666         }
5667
5668         bmap = isl_basic_map_gauss(bmap, NULL);
5669         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5670 error:
5671         isl_basic_map_free(bmap);
5672         return NULL;
5673 }
5674
5675 /*
5676  * returns [domain -> range] -> range - domain
5677  */
5678 __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(__isl_take isl_map *map)
5679 {
5680         int i;
5681         isl_dim *domain_dim;
5682
5683         if (!map)
5684                 return NULL;
5685
5686         if (!isl_dim_tuple_match(map->dim, isl_dim_in, map->dim, isl_dim_out))
5687                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid,
5688                         "domain and range don't match", goto error);
5689
5690         map = isl_map_cow(map);
5691         if (!map)
5692                 return NULL;
5693
5694         domain_dim = isl_dim_from_range(isl_dim_domain(isl_map_get_dim(map)));
5695         map->dim = isl_dim_from_domain(isl_dim_wrap(map->dim));
5696         map->dim = isl_dim_join(map->dim, domain_dim);
5697         if (!map->dim)
5698                 goto error;
5699         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
5700                 map->p[i] = isl_basic_map_deltas_map(map->p[i]);
5701                 if (!map->p[i])
5702                         goto error;
5703         }
5704         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
5705         return map;
5706 error:
5707         isl_map_free(map);
5708         return NULL;
5709 }
5710
5711 static struct isl_basic_map *basic_map_identity(struct isl_dim *dims)
5712 {
5713         struct isl_basic_map *bmap;
5714         unsigned nparam;
5715         unsigned dim;
5716         int i;
5717
5718         if (!dims)
5719                 return NULL;
5720
5721         nparam = dims->nparam;
5722         dim = dims->n_out;
5723         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dims, 0, dim, 0);
5724         if (!bmap)
5725                 goto error;
5726
5727         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5728                 int j = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
5729                 if (j < 0)
5730                         goto error;
5731                 isl_seq_clr(bmap->eq[j], 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap));
5732                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+i], 1);
5733                 isl_int_set_si(bmap->eq[j][1+nparam+dim+i], -1);
5734         }
5735         return isl_basic_map_finalize(bmap);
5736 error:
5737         isl_basic_map_free(bmap);
5738         return NULL;
5739 }
5740
5741 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(__isl_take isl_dim *dim)
5742 {
5743         if (!dim)
5744                 return NULL;
5745         if (dim->n_in != dim->n_out)
5746                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
5747                         "number of input and output dimensions needs to be "
5748                         "the same", goto error);
5749         return basic_map_identity(dim);
5750 error:
5751         isl_dim_free(dim);
5752         return NULL;
5753 }
5754
5755 struct isl_basic_map *isl_basic_map_identity_like(struct isl_basic_map *model)
5756 {
5757         if (!model || !model->dim)
5758                 return NULL;
5759         return isl_basic_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5760 }
5761
5762 __isl_give isl_map *isl_map_identity(__isl_take isl_dim *dim)
5763 {
5764         return isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_identity(dim));
5765 }
5766
5767 struct isl_map *isl_map_identity_like(struct isl_map *model)
5768 {
5769         if (!model || !model->dim)
5770                 return NULL;
5771         return isl_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5772 }
5773
5774 struct isl_map *isl_map_identity_like_basic_map(struct isl_basic_map *model)
5775 {
5776         if (!model || !model->dim)
5777                 return NULL;
5778         return isl_map_identity(isl_dim_copy(model->dim));
5779 }
5780
5781 __isl_give isl_map *isl_set_identity(__isl_take isl_set *set)
5782 {
5783         isl_dim *dim = isl_set_get_dim(set);
5784         isl_map *id;
5785         id = isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim));
5786         return isl_map_intersect_range(id, set);
5787 }
5788
5789 /* Construct a basic set with all set dimensions having only non-negative
5790  * values.
5791  */
5792 struct isl_basic_set *isl_basic_set_positive_orthant(struct isl_dim *dims)
5793 {
5794         int i;
5795         unsigned nparam;
5796         unsigned dim;
5797         struct isl_basic_set *bset;
5798
5799         if (!dims)
5800                 return NULL;
5801         nparam = dims->nparam;
5802         dim = dims->n_out;
5803         bset = isl_basic_set_alloc_dim(dims, 0, 0, dim);
5804         if (!bset)
5805                 return NULL;
5806         for (i = 0; i < dim; ++i) {
5807                 int k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
5808                 if (k < 0)
5809                         goto error;
5810                 isl_seq_clr(bset->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
5811                 isl_int_set_si(bset->ineq[k][1 + nparam + i], 1);
5812         }
5813         return bset;
5814 error:
5815         isl_basic_set_free(bset);
5816         return NULL;
5817 }
5818
5819 /* Construct the half-space x_pos >= 0.
5820  */
5821 static __isl_give isl_basic_set *nonneg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim,
5822         int pos)
5823 {
5824         int k;
5825         isl_basic_set *nonneg;
5826
5827         nonneg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5828         k = isl_basic_set_alloc_inequality(nonneg);
5829         if (k < 0)
5830                 goto error;
5831         isl_seq_clr(nonneg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(nonneg));
5832         isl_int_set_si(nonneg->ineq[k][pos], 1);
5833
5834         return isl_basic_set_finalize(nonneg);
5835 error:
5836         isl_basic_set_free(nonneg);
5837         return NULL;
5838 }
5839
5840 /* Construct the half-space x_pos <= -1.
5841  */
5842 static __isl_give isl_basic_set *neg_halfspace(__isl_take isl_dim *dim, int pos)
5843 {
5844         int k;
5845         isl_basic_set *neg;
5846
5847         neg = isl_basic_set_alloc_dim(dim, 0, 0, 1);
5848         k = isl_basic_set_alloc_inequality(neg);
5849         if (k < 0)
5850                 goto error;
5851         isl_seq_clr(neg->ineq[k], 1 + isl_basic_set_total_dim(neg));
5852         isl_int_set_si(neg->ineq[k][0], -1);
5853         isl_int_set_si(neg->ineq[k][pos], -1);
5854
5855         return isl_basic_set_finalize(neg);
5856 error:
5857         isl_basic_set_free(neg);
5858         return NULL;
5859 }
5860
5861 __isl_give isl_set *isl_set_split_dims(__isl_take isl_set *set,
5862         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
5863 {
5864         int i;
5865         isl_basic_set *nonneg;
5866         isl_basic_set *neg;
5867
5868         if (!set)
5869                 return NULL;
5870         if (n == 0)
5871                 return set;
5872
5873         isl_assert(set->ctx, first + n <= isl_set_dim(set, type), goto error);
5874
5875         for (i = 0; i < n; ++i) {
5876                 nonneg = nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5877                                           pos(set->dim, type) + first + i);
5878                 neg = neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5879                                           pos(set->dim, type) + first + i);
5880
5881                 set = isl_set_intersect(set, isl_basic_set_union(nonneg, neg));
5882         }
5883
5884         return set;
5885 error:
5886         isl_set_free(set);
5887         return NULL;
5888 }
5889
5890 static int foreach_orthant(__isl_take isl_set *set, int *signs, int first,
5891         int len, int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
5892         void *user)
5893 {
5894         isl_set *half;
5895
5896         if (!set)
5897                 return -1;
5898         if (isl_set_fast_is_empty(set)) {
5899                 isl_set_free(set);
5900                 return 0;
5901         }
5902         if (first == len)
5903                 return fn(set, signs, user);
5904
5905         signs[first] = 1;
5906         half = isl_set_from_basic_set(nonneg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5907                                                         1 + first));
5908         half = isl_set_intersect(half, isl_set_copy(set));
5909         if (foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user) < 0)
5910                 goto error;
5911
5912         signs[first] = -1;
5913         half = isl_set_from_basic_set(neg_halfspace(isl_set_get_dim(set),
5914                                                         1 + first));
5915         half = isl_set_intersect(half, set);
5916         return foreach_orthant(half, signs, first + 1, len, fn, user);
5917 error:
5918         isl_set_free(set);
5919         return -1;
5920 }
5921
5922 /* Call "fn" on the intersections of "set" with each of the orthants
5923  * (except for obviously empty intersections).  The orthant is identified
5924  * by the signs array, with each entry having value 1 or -1 according
5925  * to the sign of the corresponding variable.
5926  */
5927 int isl_set_foreach_orthant(__isl_keep isl_set *set,
5928         int (*fn)(__isl_take isl_set *orthant, int *signs, void *user),
5929         void *user)
5930 {
5931         unsigned nparam;
5932         unsigned nvar;
5933         int *signs;
5934         int r;
5935
5936         if (!set)
5937                 return -1;
5938         if (isl_set_fast_is_empty(set))
5939                 return 0;
5940
5941         nparam = isl_set_dim(set, isl_dim_param);
5942         nvar = isl_set_dim(set, isl_dim_set);
5943
5944         signs = isl_alloc_array(set->ctx, int, nparam + nvar);
5945
5946         r = foreach_orthant(isl_set_copy(set), signs, 0, nparam + nvar,
5947                             fn, user);
5948
5949         free(signs);
5950
5951         return r;
5952 }
5953
5954 int isl_set_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
5955 {
5956         return isl_map_is_equal((struct isl_map *)set1, (struct isl_map *)set2);
5957 }
5958
5959 int isl_basic_map_is_subset(
5960                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5961 {
5962         int is_subset;
5963         struct isl_map *map1;
5964         struct isl_map *map2;
5965
5966         if (!bmap1 || !bmap2)
5967                 return -1;
5968
5969         map1 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap1));
5970         map2 = isl_map_from_basic_map(isl_basic_map_copy(bmap2));
5971
5972         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
5973
5974         isl_map_free(map1);
5975         isl_map_free(map2);
5976
5977         return is_subset;
5978 }
5979
5980 int isl_basic_map_is_equal(
5981                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
5982 {
5983         int is_subset;
5984
5985         if (!bmap1 || !bmap2)
5986                 return -1;
5987         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
5988         if (is_subset != 1)
5989                 return is_subset;
5990         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
5991         return is_subset;
5992 }
5993
5994 int isl_basic_set_is_equal(
5995                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
5996 {
5997         return isl_basic_map_is_equal(
5998                 (struct isl_basic_map *)bset1, (struct isl_basic_map *)bset2);
5999 }
6000
6001 int isl_map_is_empty(struct isl_map *map)
6002 {
6003         int i;
6004         int is_empty;
6005
6006         if (!map)
6007                 return -1;
6008         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6009                 is_empty = isl_basic_map_is_empty(map->p[i]);
6010                 if (is_empty < 0)
6011                         return -1;
6012                 if (!is_empty)
6013                         return 0;
6014         }
6015         return 1;
6016 }
6017
6018 int isl_map_fast_is_empty(struct isl_map *map)
6019 {
6020         return map ? map->n == 0 : -1;
6021 }
6022
6023 int isl_set_fast_is_empty(struct isl_set *set)
6024 {
6025         return set ? set->n == 0 : -1;
6026 }
6027
6028 int isl_set_is_empty(struct isl_set *set)
6029 {
6030         return isl_map_is_empty((struct isl_map *)set);
6031 }
6032
6033 int isl_map_has_equal_dim(__isl_keep isl_map *map1, __isl_keep isl_map *map2)
6034 {
6035         if (!map1 || !map2)
6036                 return -1;
6037
6038         return isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim);
6039 }
6040
6041 int isl_set_has_equal_dim(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
6042 {
6043         if (!set1 || !set2)
6044                 return -1;
6045
6046         return isl_dim_equal(set1->dim, set2->dim);
6047 }
6048
6049 int isl_map_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6050 {
6051         int is_subset;
6052
6053         if (!map1 || !map2)
6054                 return -1;
6055         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
6056         if (is_subset != 1)
6057                 return is_subset;
6058         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
6059         return is_subset;
6060 }
6061
6062 int isl_basic_map_is_strict_subset(
6063                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6064 {
6065         int is_subset;
6066
6067         if (!bmap1 || !bmap2)
6068                 return -1;
6069         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap1, bmap2);
6070         if (is_subset != 1)
6071                 return is_subset;
6072         is_subset = isl_basic_map_is_subset(bmap2, bmap1);
6073         if (is_subset == -1)
6074                 return is_subset;
6075         return !is_subset;
6076 }
6077
6078 int isl_map_is_strict_subset(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
6079 {
6080         int is_subset;
6081
6082         if (!map1 || !map2)
6083                 return -1;
6084         is_subset = isl_map_is_subset(map1, map2);
6085         if (is_subset != 1)
6086                 return is_subset;
6087         is_subset = isl_map_is_subset(map2, map1);
6088         if (is_subset == -1)
6089                 return is_subset;
6090         return !is_subset;
6091 }
6092
6093 int isl_set_is_strict_subset(__isl_keep isl_set *set1, __isl_keep isl_set *set2)
6094 {
6095         return isl_map_is_strict_subset((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
6096 }
6097
6098 int isl_basic_map_is_universe(struct isl_basic_map *bmap)
6099 {
6100         if (!bmap)
6101                 return -1;
6102         return bmap->n_eq == 0 && bmap->n_ineq == 0;
6103 }
6104
6105 int isl_basic_set_is_universe(struct isl_basic_set *bset)
6106 {
6107         if (!bset)
6108                 return -1;
6109         return bset->n_eq == 0 && bset->n_ineq == 0;
6110 }
6111
6112 int isl_map_fast_is_universe(__isl_keep isl_map *map)
6113 {
6114         int i;
6115
6116         if (!map)
6117                 return -1;
6118
6119         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6120                 int r = isl_basic_map_is_universe(map->p[i]);
6121                 if (r < 0 || r)
6122                         return r;
6123         }
6124
6125         return 0;
6126 }
6127
6128 int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set)
6129 {
6130         return isl_map_fast_is_universe((isl_map *) set);
6131 }
6132
6133 int isl_basic_map_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
6134 {
6135         struct isl_basic_set *bset = NULL;
6136         struct isl_vec *sample = NULL;
6137         int empty;
6138         unsigned total;
6139
6140         if (!bmap)
6141                 return -1;
6142
6143         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6144                 return 1;
6145
6146         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL)) {
6147                 struct isl_basic_map *copy = isl_basic_map_copy(bmap);
6148                 copy = isl_basic_map_remove_redundancies(copy);
6149                 empty = ISL_F_ISSET(copy, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6150                 isl_basic_map_free(copy);
6151                 return empty;
6152         }
6153
6154         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
6155         if (bmap->sample && bmap->sample->size == total) {
6156                 int contains = isl_basic_map_contains(bmap, bmap->sample);
6157                 if (contains < 0)
6158                         return -1;
6159                 if (contains)
6160                         return 0;
6161         }
6162         isl_vec_free(bmap->sample);
6163         bmap->sample = NULL;
6164         bset = isl_basic_map_underlying_set(isl_basic_map_copy(bmap));
6165         if (!bset)
6166                 return -1;
6167         sample = isl_basic_set_sample_vec(bset);
6168         if (!sample)
6169                 return -1;
6170         empty = sample->size == 0;
6171         isl_vec_free(bmap->sample);
6172         bmap->sample = sample;
6173         if (empty)
6174                 ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6175
6176         return empty;
6177 }
6178
6179 int isl_basic_map_fast_is_empty(struct isl_basic_map *bmap)
6180 {
6181         if (!bmap)
6182                 return -1;
6183         return ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_EMPTY);
6184 }
6185
6186 int isl_basic_set_fast_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
6187 {
6188         if (!bset)
6189                 return -1;
6190         return ISL_F_ISSET(bset, ISL_BASIC_SET_EMPTY);
6191 }
6192
6193 int isl_basic_set_is_empty(struct isl_basic_set *bset)
6194 {
6195         return isl_basic_map_is_empty((struct isl_basic_map *)bset);
6196 }
6197
6198 struct isl_map *isl_basic_map_union(
6199         struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
6200 {
6201         struct isl_map *map;
6202         if (!bmap1 || !bmap2)
6203                 return NULL;
6204
6205         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_equal(bmap1->dim, bmap2->dim), goto error);
6206
6207         map = isl_map_alloc_dim(isl_dim_copy(bmap1->dim), 2, 0);
6208         if (!map)
6209                 goto error;
6210         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap1);
6211         map = isl_map_add_basic_map(map, bmap2);
6212         return map;
6213 error:
6214         isl_basic_map_free(bmap1);
6215         isl_basic_map_free(bmap2);
6216         return NULL;
6217 }
6218
6219 struct isl_set *isl_basic_set_union(
6220                 struct isl_basic_set *bset1, struct isl_basic_set *bset2)
6221 {
6222         return (struct isl_set *)isl_basic_map_union(
6223                                             (struct isl_basic_map *)bset1,
6224                                             (struct isl_basic_map *)bset2);
6225 }
6226
6227 /* Order divs such that any div only depends on previous divs */
6228 struct isl_basic_map *isl_basic_map_order_divs(struct isl_basic_map *bmap)
6229 {
6230         int i;
6231         unsigned off;
6232
6233         if (!bmap)
6234                 return NULL;
6235
6236         off = isl_dim_total(bmap->dim);
6237
6238         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
6239                 int pos;
6240                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
6241                         continue;
6242                 pos = isl_seq_first_non_zero(bmap->div[i]+1+1+off+i,
6243                                                             bmap->n_div-i);
6244                 if (pos == -1)
6245                         continue;
6246                 isl_basic_map_swap_div(bmap, i, i + pos);
6247                 --i;
6248         }
6249         return bmap;
6250 }
6251
6252 struct isl_basic_set *isl_basic_set_order_divs(struct isl_basic_set *bset)
6253 {
6254         return (struct isl_basic_set *)
6255                 isl_basic_map_order_divs((struct isl_basic_map *)bset);
6256 }
6257
6258 __isl_give isl_map *isl_map_order_divs(__isl_take isl_map *map)
6259 {
6260         int i;
6261
6262         if (!map)
6263                 return 0;
6264
6265         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6266                 map->p[i] = isl_basic_map_order_divs(map->p[i]);
6267                 if (!map->p[i])
6268                         goto error;
6269         }
6270
6271         return map;
6272 error:
6273         isl_map_free(map);
6274         return NULL;
6275 }
6276
6277 /* Look for a div in dst that corresponds to the div "div" in src.
6278  * The divs before "div" in src and dst are assumed to be the same.
6279  *
6280  * Returns -1 if no corresponding div was found and the position
6281  * of the corresponding div in dst otherwise.
6282  */
6283 static int find_div(struct isl_basic_map *dst,
6284                         struct isl_basic_map *src, unsigned div)
6285 {
6286         int i;
6287
6288         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6289
6290         isl_assert(dst->ctx, div <= dst->n_div, return -1);
6291         for (i = div; i < dst->n_div; ++i)
6292                 if (isl_seq_eq(dst->div[i], src->div[div], 1+1+total+div) &&
6293                     isl_seq_first_non_zero(dst->div[i]+1+1+total+div,
6294                                                 dst->n_div - div) == -1)
6295                         return i;
6296         return -1;
6297 }
6298
6299 struct isl_basic_map *isl_basic_map_align_divs(
6300                 struct isl_basic_map *dst, struct isl_basic_map *src)
6301 {
6302         int i;
6303         unsigned total = isl_dim_total(src->dim);
6304
6305         if (!dst || !src)
6306                 goto error;
6307
6308         if (src->n_div == 0)
6309                 return dst;
6310
6311         for (i = 0; i < src->n_div; ++i)
6312                 isl_assert(src->ctx, !isl_int_is_zero(src->div[i][0]), goto error);
6313
6314         src = isl_basic_map_order_divs(src);
6315         dst = isl_basic_map_cow(dst);
6316         dst = isl_basic_map_extend_dim(dst, isl_dim_copy(dst->dim),
6317                         src->n_div, 0, 2 * src->n_div);
6318         if (!dst)
6319                 return NULL;
6320         for (i = 0; i < src->n_div; ++i) {
6321                 int j = find_div(dst, src, i);
6322                 if (j < 0) {
6323                         j = isl_basic_map_alloc_div(dst);
6324                         if (j < 0)
6325                                 goto error;
6326                         isl_seq_cpy(dst->div[j], src->div[i], 1+1+total+i);
6327                         isl_seq_clr(dst->div[j]+1+1+total+i, dst->n_div - i);
6328                         if (isl_basic_map_add_div_constraints(dst, j) < 0)
6329                                 goto error;
6330                 }
6331                 if (j != i)
6332                         isl_basic_map_swap_div(dst, i, j);
6333         }
6334         return dst;
6335 error:
6336         isl_basic_map_free(dst);
6337         return NULL;
6338 }
6339
6340 struct isl_basic_set *isl_basic_set_align_divs(
6341                 struct isl_basic_set *dst, struct isl_basic_set *src)
6342 {
6343         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_align_divs(
6344                 (struct isl_basic_map *)dst, (struct isl_basic_map *)src);
6345 }
6346
6347 struct isl_map *isl_map_align_divs(struct isl_map *map)
6348 {
6349         int i;
6350
6351         if (!map)
6352                 return NULL;
6353         if (map->n == 0)
6354                 return map;
6355         map = isl_map_compute_divs(map);
6356         map = isl_map_cow(map);
6357         if (!map)
6358                 return NULL;
6359
6360         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6361                 map->p[0] = isl_basic_map_align_divs(map->p[0], map->p[i]);
6362         for (i = 1; i < map->n; ++i)
6363                 map->p[i] = isl_basic_map_align_divs(map->p[i], map->p[0]);
6364
6365         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6366         return map;
6367 }
6368
6369 struct isl_set *isl_set_align_divs(struct isl_set *set)
6370 {
6371         return (struct isl_set *)isl_map_align_divs((struct isl_map *)set);
6372 }
6373
6374 struct isl_set *isl_set_apply(struct isl_set *set, struct isl_map *map)
6375 {
6376         if (!set || !map)
6377                 goto error;
6378         isl_assert(set->ctx, isl_map_compatible_domain(map, set), goto error);
6379         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
6380         set = isl_map_range(map);
6381         return set;
6382 error:
6383         isl_set_free(set);
6384         isl_map_free(map);
6385         return NULL;
6386 }
6387
6388 /* There is no need to cow as removing empty parts doesn't change
6389  * the meaning of the set.
6390  */
6391 struct isl_map *isl_map_remove_empty_parts(struct isl_map *map)
6392 {
6393         int i;
6394
6395         if (!map)
6396                 return NULL;
6397
6398         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6399                 if (!ISL_F_ISSET(map->p[i], ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6400                         continue;
6401                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6402                 if (i != map->n-1) {
6403                         ISL_F_CLR(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6404                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6405                 }
6406                 map->n--;
6407         }
6408
6409         return map;
6410 }
6411
6412 struct isl_set *isl_set_remove_empty_parts(struct isl_set *set)
6413 {
6414         return (struct isl_set *)
6415                 isl_map_remove_empty_parts((struct isl_map *)set);
6416 }
6417
6418 struct isl_basic_map *isl_map_copy_basic_map(struct isl_map *map)
6419 {
6420         struct isl_basic_map *bmap;
6421         if (!map || map->n == 0)
6422                 return NULL;
6423         bmap = map->p[map->n-1];
6424         isl_assert(map->ctx, ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_SET_FINAL), return NULL);
6425         return isl_basic_map_copy(bmap);
6426 }
6427
6428 struct isl_basic_set *isl_set_copy_basic_set(struct isl_set *set)
6429 {
6430         return (struct isl_basic_set *)
6431                 isl_map_copy_basic_map((struct isl_map *)set);
6432 }
6433
6434 __isl_give isl_map *isl_map_drop_basic_map(__isl_take isl_map *map,
6435                                                 __isl_keep isl_basic_map *bmap)
6436 {
6437         int i;
6438
6439         if (!map || !bmap)
6440                 goto error;
6441         for (i = map->n-1; i >= 0; --i) {
6442                 if (map->p[i] != bmap)
6443                         continue;
6444                 map = isl_map_cow(map);
6445                 if (!map)
6446                         goto error;
6447                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6448                 if (i != map->n-1) {
6449                         ISL_F_CLR(map, ISL_SET_NORMALIZED);
6450                         map->p[i] = map->p[map->n-1];
6451                 }
6452                 map->n--;
6453                 return map;
6454         }
6455         return map;
6456 error:
6457         isl_map_free(map);
6458         return NULL;
6459 }
6460
6461 struct isl_set *isl_set_drop_basic_set(struct isl_set *set,
6462                                                 struct isl_basic_set *bset)
6463 {
6464         return (struct isl_set *)isl_map_drop_basic_map((struct isl_map *)set,
6465                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6466 }
6467
6468 /* Given two basic sets bset1 and bset2, compute the maximal difference
6469  * between the values of dimension pos in bset1 and those in bset2
6470  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos.
6471  */
6472 static enum isl_lp_result basic_set_maximal_difference_at(
6473         __isl_keep isl_basic_set *bset1, __isl_keep isl_basic_set *bset2,
6474         int pos, isl_int *opt)
6475 {
6476         struct isl_dim *dims;
6477         struct isl_basic_map *bmap1 = NULL;
6478         struct isl_basic_map *bmap2 = NULL;
6479         struct isl_ctx *ctx;
6480         struct isl_vec *obj;
6481         unsigned total;
6482         unsigned nparam;
6483         unsigned dim1, dim2;
6484         enum isl_lp_result res;
6485
6486         if (!bset1 || !bset2)
6487                 return isl_lp_error;
6488
6489         nparam = isl_basic_set_n_param(bset1);
6490         dim1 = isl_basic_set_n_dim(bset1);
6491         dim2 = isl_basic_set_n_dim(bset2);
6492         dims = isl_dim_alloc(bset1->ctx, nparam, pos, dim1 - pos);
6493         bmap1 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset1), dims);
6494         dims = isl_dim_alloc(bset2->ctx, nparam, pos, dim2 - pos);
6495         bmap2 = isl_basic_map_from_basic_set(isl_basic_set_copy(bset2), dims);
6496         if (!bmap1 || !bmap2)
6497                 goto error;
6498         bmap1 = isl_basic_map_cow(bmap1);
6499         bmap1 = isl_basic_map_extend(bmap1, nparam,
6500                         pos, (dim1 - pos) + (dim2 - pos),
6501                         bmap2->n_div, bmap2->n_eq, bmap2->n_ineq);
6502         bmap1 = add_constraints(bmap1, bmap2, 0, dim1 - pos);
6503         if (!bmap1)
6504                 goto error;
6505         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6506         ctx = bmap1->ctx;
6507         obj = isl_vec_alloc(ctx, 1 + total);
6508         isl_seq_clr(obj->block.data, 1 + total);
6509         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos], 1);
6510         isl_int_set_si(obj->block.data[1+nparam+pos+(dim1-pos)], -1);
6511         if (!obj)
6512                 goto error;
6513         res = isl_basic_map_solve_lp(bmap1, 1, obj->block.data, ctx->one,
6514                                         opt, NULL, NULL);
6515         isl_basic_map_free(bmap1);
6516         isl_vec_free(obj);
6517         return res;
6518 error:
6519         isl_basic_map_free(bmap1);
6520         isl_basic_map_free(bmap2);
6521         return isl_lp_error;
6522 }
6523
6524 /* Given two _disjoint_ basic sets bset1 and bset2, check whether
6525  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6526  * in both basic sets, the values of dimension pos in bset1 are
6527  * smaller or larger than those in bset2.
6528  *
6529  * Returns
6530  *       1 if bset1 follows bset2
6531  *      -1 if bset1 precedes bset2
6532  *       0 if bset1 and bset2 are incomparable
6533  *      -2 if some error occurred.
6534  */
6535 int isl_basic_set_compare_at(struct isl_basic_set *bset1,
6536         struct isl_basic_set *bset2, int pos)
6537 {
6538         isl_int opt;
6539         enum isl_lp_result res;
6540         int cmp;
6541
6542         isl_int_init(opt);
6543
6544         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6545
6546         if (res == isl_lp_empty)
6547                 cmp = 0;
6548         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6549                   res == isl_lp_unbounded)
6550                 cmp = 1;
6551         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6552                 cmp = -1;
6553         else
6554                 cmp = -2;
6555
6556         isl_int_clear(opt);
6557         return cmp;
6558 }
6559
6560 /* Given two basic sets bset1 and bset2, check whether
6561  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6562  * there is a value of dimension pos in bset1 that is larger
6563  * than a value of the same dimension in bset2.
6564  *
6565  * Return
6566  *       1 if there exists such a pair
6567  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6568  *      -1 otherwise
6569  *      -2 if some error occurred.
6570  */
6571 int isl_basic_set_follows_at(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6572         __isl_keep isl_basic_set *bset2, int pos)
6573 {
6574         isl_int opt;
6575         enum isl_lp_result res;
6576         int cmp;
6577
6578         isl_int_init(opt);
6579
6580         res = basic_set_maximal_difference_at(bset1, bset2, pos, &opt);
6581
6582         if (res == isl_lp_empty)
6583                 cmp = -1;
6584         else if ((res == isl_lp_ok && isl_int_is_pos(opt)) ||
6585                   res == isl_lp_unbounded)
6586                 cmp = 1;
6587         else if (res == isl_lp_ok && isl_int_is_neg(opt))
6588                 cmp = -1;
6589         else if (res == isl_lp_ok)
6590                 cmp = 0;
6591         else
6592                 cmp = -2;
6593
6594         isl_int_clear(opt);
6595         return cmp;
6596 }
6597
6598 /* Given two sets set1 and set2, check whether
6599  * for any common value of the parameters and dimensions preceding pos
6600  * there is a value of dimension pos in set1 that is larger
6601  * than a value of the same dimension in set2.
6602  *
6603  * Return
6604  *       1 if there exists such a pair
6605  *       0 if there is no such pair, but there is a pair of equal values
6606  *      -1 otherwise
6607  *      -2 if some error occurred.
6608  */
6609 int isl_set_follows_at(__isl_keep isl_set *set1,
6610         __isl_keep isl_set *set2, int pos)
6611 {
6612         int i, j;
6613         int follows = -1;
6614
6615         if (!set1 || !set2)
6616                 return -2;
6617
6618         for (i = 0; i < set1->n; ++i)
6619                 for (j = 0; j < set2->n; ++j) {
6620                         int f;
6621                         f = isl_basic_set_follows_at(set1->p[i], set2->p[j], pos);
6622                         if (f == 1 || f == -2)
6623                                 return f;
6624                         if (f > follows)
6625                                 follows = f;
6626                 }
6627
6628         return follows;
6629 }
6630
6631 static int isl_basic_map_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_map *bmap,
6632         unsigned pos, isl_int *val)
6633 {
6634         int i;
6635         int d;
6636         unsigned total;
6637
6638         if (!bmap)
6639                 return -1;
6640         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6641         for (i = 0, d = total-1; i < bmap->n_eq && d+1 > pos; ++i) {
6642                 for (; d+1 > pos; --d)
6643                         if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][1+d]))
6644                                 break;
6645                 if (d != pos)
6646                         continue;
6647                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1, d) != -1)
6648                         return 0;
6649                 if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[i]+1+d+1, total-d-1) != -1)
6650                         return 0;
6651                 if (!isl_int_is_one(bmap->eq[i][1+d]))
6652                         return 0;
6653                 if (val)
6654                         isl_int_neg(*val, bmap->eq[i][0]);
6655                 return 1;
6656         }
6657         return 0;
6658 }
6659
6660 static int isl_map_fast_has_fixed_var(struct isl_map *map,
6661         unsigned pos, isl_int *val)
6662 {
6663         int i;
6664         isl_int v;
6665         isl_int tmp;
6666         int fixed;
6667
6668         if (!map)
6669                 return -1;
6670         if (map->n == 0)
6671                 return 0;
6672         if (map->n == 1)
6673                 return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, val);
6674         isl_int_init(v);
6675         isl_int_init(tmp);
6676         fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[0], pos, &v);
6677         for (i = 1; fixed == 1 && i < map->n; ++i) {
6678                 fixed = isl_basic_map_fast_has_fixed_var(map->p[i], pos, &tmp);
6679                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6680                         fixed = 0;
6681         }
6682         if (val)
6683                 isl_int_set(*val, v);
6684         isl_int_clear(tmp);
6685         isl_int_clear(v);
6686         return fixed;
6687 }
6688
6689 static int isl_basic_set_fast_has_fixed_var(struct isl_basic_set *bset,
6690         unsigned pos, isl_int *val)
6691 {
6692         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var((struct isl_basic_map *)bset,
6693                                                 pos, val);
6694 }
6695
6696 static int isl_set_fast_has_fixed_var(struct isl_set *set, unsigned pos,
6697         isl_int *val)
6698 {
6699         return isl_map_fast_has_fixed_var((struct isl_map *)set, pos, val);
6700 }
6701
6702 int isl_basic_map_fast_is_fixed(struct isl_basic_map *bmap,
6703         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6704 {
6705         if (pos >= isl_basic_map_dim(bmap, type))
6706                 return -1;
6707         return isl_basic_map_fast_has_fixed_var(bmap,
6708                 isl_basic_map_offset(bmap, type) - 1 + pos, val);
6709 }
6710
6711 int isl_map_fast_is_fixed(struct isl_map *map,
6712         enum isl_dim_type type, unsigned pos, isl_int *val)
6713 {
6714         if (pos >= isl_map_dim(map, type))
6715                 return -1;
6716         return isl_map_fast_has_fixed_var(map,
6717                 map_offset(map, type) - 1 + pos, val);
6718 }
6719
6720 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6721  * then return this fixed value in *val.
6722  */
6723 int isl_basic_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim,
6724         isl_int *val)
6725 {
6726         return isl_basic_set_fast_has_fixed_var(bset,
6727                                         isl_basic_set_n_param(bset) + dim, val);
6728 }
6729
6730 /* Check if dimension dim has fixed value and if so and if val is not NULL,
6731  * then return this fixed value in *val.
6732  */
6733 int isl_set_fast_dim_is_fixed(struct isl_set *set, unsigned dim, isl_int *val)
6734 {
6735         return isl_set_fast_has_fixed_var(set, isl_set_n_param(set) + dim, val);
6736 }
6737
6738 /* Check if input variable in has fixed value and if so and if val is not NULL,
6739  * then return this fixed value in *val.
6740  */
6741 int isl_map_fast_input_is_fixed(struct isl_map *map, unsigned in, isl_int *val)
6742 {
6743         return isl_map_fast_has_fixed_var(map, isl_map_n_param(map) + in, val);
6744 }
6745
6746 /* Check if dimension dim has an (obvious) fixed lower bound and if so
6747  * and if val is not NULL, then return this lower bound in *val.
6748  */
6749 int isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_basic_set *bset,
6750         unsigned dim, isl_int *val)
6751 {
6752         int i, i_eq = -1, i_ineq = -1;
6753         isl_int *c;
6754         unsigned total;
6755         unsigned nparam;
6756
6757         if (!bset)
6758                 return -1;
6759         total = isl_basic_set_total_dim(bset);
6760         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
6761         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
6762                 if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1+nparam+dim]))
6763                         continue;
6764                 if (i_eq != -1)
6765                         return 0;
6766                 i_eq = i;
6767         }
6768         for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
6769                 if (!isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1+nparam+dim]))
6770                         continue;
6771                 if (i_eq != -1 || i_ineq != -1)
6772                         return 0;
6773                 i_ineq = i;
6774         }
6775         if (i_eq == -1 && i_ineq == -1)
6776                 return 0;
6777         c = i_eq != -1 ? bset->eq[i_eq] : bset->ineq[i_ineq];
6778         /* The coefficient should always be one due to normalization. */
6779         if (!isl_int_is_one(c[1+nparam+dim]))
6780                 return 0;
6781         if (isl_seq_first_non_zero(c+1, nparam+dim) != -1)
6782                 return 0;
6783         if (isl_seq_first_non_zero(c+1+nparam+dim+1,
6784                                         total - nparam - dim - 1) != -1)
6785                 return 0;
6786         if (val)
6787                 isl_int_neg(*val, c[0]);
6788         return 1;
6789 }
6790
6791 int isl_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(struct isl_set *set,
6792         unsigned dim, isl_int *val)
6793 {
6794         int i;
6795         isl_int v;
6796         isl_int tmp;
6797         int fixed;
6798
6799         if (!set)
6800                 return -1;
6801         if (set->n == 0)
6802                 return 0;
6803         if (set->n == 1)
6804                 return isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6805                                                                 dim, val);
6806         isl_int_init(v);
6807         isl_int_init(tmp);
6808         fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[0],
6809                                                                 dim, &v);
6810         for (i = 1; fixed == 1 && i < set->n; ++i) {
6811                 fixed = isl_basic_set_fast_dim_has_fixed_lower_bound(set->p[i],
6812                                                                 dim, &tmp);
6813                 if (fixed == 1 && isl_int_ne(tmp, v))
6814                         fixed = 0;
6815         }
6816         if (val)
6817                 isl_int_set(*val, v);
6818         isl_int_clear(tmp);
6819         isl_int_clear(v);
6820         return fixed;
6821 }
6822
6823 struct constraint {
6824         unsigned        size;
6825         isl_int         *c;
6826 };
6827
6828 /* uset_gist depends on constraints without existentially quantified
6829  * variables sorting first.
6830  */
6831 static int qsort_constraint_cmp(const void *p1, const void *p2)
6832 {
6833         const struct constraint *c1 = (const struct constraint *)p1;
6834         const struct constraint *c2 = (const struct constraint *)p2;
6835         int l1, l2;
6836         unsigned size = isl_min(c1->size, c2->size);
6837
6838         l1 = isl_seq_last_non_zero(c1->c, size);
6839         l2 = isl_seq_last_non_zero(c2->c, size);
6840
6841         if (l1 != l2)
6842                 return l1 - l2;
6843
6844         return isl_seq_cmp(c1->c, c2->c, size);
6845 }
6846
6847 static struct isl_basic_map *isl_basic_map_sort_constraints(
6848         struct isl_basic_map *bmap)
6849 {
6850         int i;
6851         struct constraint *c;
6852         unsigned total;
6853
6854         if (!bmap)
6855                 return NULL;
6856         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
6857         c = isl_alloc_array(bmap->ctx, struct constraint, bmap->n_ineq);
6858         if (!c)
6859                 goto error;
6860         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
6861                 c[i].size = total;
6862                 c[i].c = bmap->ineq[i];
6863         }
6864         qsort(c, bmap->n_ineq, sizeof(struct constraint), qsort_constraint_cmp);
6865         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
6866                 bmap->ineq[i] = c[i].c;
6867         free(c);
6868         return bmap;
6869 error:
6870         isl_basic_map_free(bmap);
6871         return NULL;
6872 }
6873
6874 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sort_constraints(
6875         __isl_take isl_basic_set *bset)
6876 {
6877         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_sort_constraints(
6878                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6879 }
6880
6881 struct isl_basic_map *isl_basic_map_normalize(struct isl_basic_map *bmap)
6882 {
6883         if (!bmap)
6884                 return NULL;
6885         if (ISL_F_ISSET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED))
6886                 return bmap;
6887         bmap = isl_basic_map_remove_redundancies(bmap);
6888         bmap = isl_basic_map_sort_constraints(bmap);
6889         ISL_F_SET(bmap, ISL_BASIC_MAP_NORMALIZED);
6890         return bmap;
6891 }
6892
6893 struct isl_basic_set *isl_basic_set_normalize(struct isl_basic_set *bset)
6894 {
6895         return (struct isl_basic_set *)isl_basic_map_normalize(
6896                                                 (struct isl_basic_map *)bset);
6897 }
6898
6899 int isl_basic_map_fast_cmp(const __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6900         const __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6901 {
6902         int i, cmp;
6903         unsigned total;
6904
6905         if (bmap1 == bmap2)
6906                 return 0;
6907         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) !=
6908             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL))
6909                 return ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_RATIONAL) ? -1 : 1;
6910         if (isl_basic_map_n_param(bmap1) != isl_basic_map_n_param(bmap2))
6911                 return isl_basic_map_n_param(bmap1) - isl_basic_map_n_param(bmap2);
6912         if (isl_basic_map_n_in(bmap1) != isl_basic_map_n_in(bmap2))
6913                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6914         if (isl_basic_map_n_out(bmap1) != isl_basic_map_n_out(bmap2))
6915                 return isl_basic_map_n_out(bmap1) - isl_basic_map_n_out(bmap2);
6916         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY) &&
6917             ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6918                 return 0;
6919         if (ISL_F_ISSET(bmap1, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6920                 return 1;
6921         if (ISL_F_ISSET(bmap2, ISL_BASIC_MAP_EMPTY))
6922                 return -1;
6923         if (bmap1->n_eq != bmap2->n_eq)
6924                 return bmap1->n_eq - bmap2->n_eq;
6925         if (bmap1->n_ineq != bmap2->n_ineq)
6926                 return bmap1->n_ineq - bmap2->n_ineq;
6927         if (bmap1->n_div != bmap2->n_div)
6928                 return bmap1->n_div - bmap2->n_div;
6929         total = isl_basic_map_total_dim(bmap1);
6930         for (i = 0; i < bmap1->n_eq; ++i) {
6931                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->eq[i], bmap2->eq[i], 1+total);
6932                 if (cmp)
6933                         return cmp;
6934         }
6935         for (i = 0; i < bmap1->n_ineq; ++i) {
6936                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->ineq[i], bmap2->ineq[i], 1+total);
6937                 if (cmp)
6938                         return cmp;
6939         }
6940         for (i = 0; i < bmap1->n_div; ++i) {
6941                 cmp = isl_seq_cmp(bmap1->div[i], bmap2->div[i], 1+1+total);
6942                 if (cmp)
6943                         return cmp;
6944         }
6945         return 0;
6946 }
6947
6948 int isl_basic_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_map *bmap1,
6949         __isl_keep isl_basic_map *bmap2)
6950 {
6951         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2) == 0;
6952 }
6953
6954 int isl_basic_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_basic_set *bset1,
6955         __isl_keep isl_basic_set *bset2)
6956 {
6957         return isl_basic_map_fast_is_equal((isl_basic_map *)bset1,
6958                                             (isl_basic_map *)bset2);
6959 }
6960
6961 static int qsort_bmap_cmp(const void *p1, const void *p2)
6962 {
6963         const struct isl_basic_map *bmap1 = *(const struct isl_basic_map **)p1;
6964         const struct isl_basic_map *bmap2 = *(const struct isl_basic_map **)p2;
6965
6966         return isl_basic_map_fast_cmp(bmap1, bmap2);
6967 }
6968
6969 /* We normalize in place, but if anything goes wrong we need
6970  * to return NULL, so we need to make sure we don't change the
6971  * meaning of any possible other copies of map.
6972  */
6973 struct isl_map *isl_map_normalize(struct isl_map *map)
6974 {
6975         int i, j;
6976         struct isl_basic_map *bmap;
6977
6978         if (!map)
6979                 return NULL;
6980         if (ISL_F_ISSET(map, ISL_MAP_NORMALIZED))
6981                 return map;
6982         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
6983                 bmap = isl_basic_map_normalize(isl_basic_map_copy(map->p[i]));
6984                 if (!bmap)
6985                         goto error;
6986                 isl_basic_map_free(map->p[i]);
6987                 map->p[i] = bmap;
6988         }
6989         qsort(map->p, map->n, sizeof(struct isl_basic_map *), qsort_bmap_cmp);
6990         ISL_F_SET(map, ISL_MAP_NORMALIZED);
6991         map = isl_map_remove_empty_parts(map);
6992         if (!map)
6993                 return NULL;
6994         for (i = map->n - 1; i >= 1; --i) {
6995                 if (!isl_basic_map_fast_is_equal(map->p[i-1], map->p[i]))
6996                         continue;
6997                 isl_basic_map_free(map->p[i-1]);
6998                 for (j = i; j < map->n; ++j)
6999                         map->p[j-1] = map->p[j];
7000                 map->n--;
7001         }
7002         return map;
7003 error:
7004         isl_map_free(map);
7005         return NULL;
7006
7007 }
7008
7009 struct isl_set *isl_set_normalize(struct isl_set *set)
7010 {
7011         return (struct isl_set *)isl_map_normalize((struct isl_map *)set);
7012 }
7013
7014 int isl_map_fast_is_equal(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
7015 {
7016         int i;
7017         int equal;
7018
7019         if (!map1 || !map2)
7020                 return -1;
7021
7022         if (map1 == map2)
7023                 return 1;
7024         if (!isl_dim_equal(map1->dim, map2->dim))
7025                 return 0;
7026
7027         map1 = isl_map_copy(map1);
7028         map2 = isl_map_copy(map2);
7029         map1 = isl_map_normalize(map1);
7030         map2 = isl_map_normalize(map2);
7031         if (!map1 || !map2)
7032                 goto error;
7033         equal = map1->n == map2->n;
7034         for (i = 0; equal && i < map1->n; ++i) {
7035                 equal = isl_basic_map_fast_is_equal(map1->p[i], map2->p[i]);
7036                 if (equal < 0)
7037                         goto error;
7038         }
7039         isl_map_free(map1);
7040         isl_map_free(map2);
7041         return equal;
7042 error:
7043         isl_map_free(map1);
7044         isl_map_free(map2);
7045         return -1;
7046 }
7047
7048 int isl_set_fast_is_equal(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
7049 {
7050         return isl_map_fast_is_equal((struct isl_map *)set1,
7051                                                 (struct isl_map *)set2);
7052 }
7053
7054 /* Return an interval that ranges from min to max (inclusive)
7055  */
7056 struct isl_basic_set *isl_basic_set_interval(struct isl_ctx *ctx,
7057         isl_int min, isl_int max)
7058 {
7059         int k;
7060         struct isl_basic_set *bset = NULL;
7061
7062         bset = isl_basic_set_alloc(ctx, 0, 1, 0, 0, 2);
7063         if (!bset)
7064                 goto error;
7065
7066         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
7067         if (k < 0)
7068                 goto error;
7069         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], 1);
7070         isl_int_neg(bset->ineq[k][0], min);
7071
7072         k = isl_basic_set_alloc_inequality(bset);
7073         if (k < 0)
7074                 goto error;
7075         isl_int_set_si(bset->ineq[k][1], -1);
7076         isl_int_set(bset->ineq[k][0], max);
7077
7078         return bset;
7079 error:
7080         isl_basic_set_free(bset);
7081         return NULL;
7082 }
7083
7084 /* Return the Cartesian product of the basic sets in list (in the given order).
7085  */
7086 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_list_product(
7087         __isl_take struct isl_basic_set_list *list)
7088 {
7089         int i;
7090         unsigned dim;
7091         unsigned nparam;
7092         unsigned extra;
7093         unsigned n_eq;
7094         unsigned n_ineq;
7095         struct isl_basic_set *product = NULL;
7096
7097         if (!list)
7098                 goto error;
7099         isl_assert(list->ctx, list->n > 0, goto error);
7100         isl_assert(list->ctx, list->p[0], goto error);
7101         nparam = isl_basic_set_n_param(list->p[0]);
7102         dim = isl_basic_set_n_dim(list->p[0]);
7103         extra = list->p[0]->n_div;
7104         n_eq = list->p[0]->n_eq;
7105         n_ineq = list->p[0]->n_ineq;
7106         for (i = 1; i < list->n; ++i) {
7107                 isl_assert(list->ctx, list->p[i], goto error);
7108                 isl_assert(list->ctx,
7109                     nparam == isl_basic_set_n_param(list->p[i]), goto error);
7110                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
7111                 extra += list->p[i]->n_div;
7112                 n_eq += list->p[i]->n_eq;
7113                 n_ineq += list->p[i]->n_ineq;
7114         }
7115         product = isl_basic_set_alloc(list->ctx, nparam, dim, extra,
7116                                         n_eq, n_ineq);
7117         if (!product)
7118                 goto error;
7119         dim = 0;
7120         for (i = 0; i < list->n; ++i) {
7121                 isl_basic_set_add_constraints(product,
7122                                         isl_basic_set_copy(list->p[i]), dim);
7123                 dim += isl_basic_set_n_dim(list->p[i]);
7124         }
7125         isl_basic_set_list_free(list);
7126         return product;
7127 error:
7128         isl_basic_set_free(product);
7129         isl_basic_set_list_free(list);
7130         return NULL;
7131 }
7132
7133 struct isl_basic_map *isl_basic_map_product(
7134                 struct isl_basic_map *bmap1, struct isl_basic_map *bmap2)
7135 {
7136         struct isl_dim *dim_result = NULL;
7137         struct isl_basic_map *bmap;
7138         unsigned in1, in2, out1, out2, nparam, total, pos;
7139         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
7140
7141         if (!bmap1 || !bmap2)
7142                 goto error;
7143
7144         isl_assert(bmap1->ctx, isl_dim_match(bmap1->dim, isl_dim_param,
7145                                      bmap2->dim, isl_dim_param), goto error);
7146         dim_result = isl_dim_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
7147                                                    isl_dim_copy(bmap2->dim));
7148
7149         in1 = isl_basic_map_n_in(bmap1);
7150         in2 = isl_basic_map_n_in(bmap2);
7151         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
7152         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
7153         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
7154
7155         total = nparam + in1 + in2 + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
7156         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7157         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7158         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7159         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7160         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
7161         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos += in1);
7162         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in2);
7163         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
7164         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
7165         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
7166
7167         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
7168                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
7169                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
7170                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
7171         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
7172         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
7173         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7174         return isl_basic_map_finalize(bmap);
7175 error:
7176         isl_basic_map_free(bmap1);
7177         isl_basic_map_free(bmap2);
7178         return NULL;
7179 }
7180
7181 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
7182         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
7183 {
7184         isl_basic_map *prod;
7185
7186         prod = isl_basic_map_product(bmap1, bmap2);
7187         prod = isl_basic_map_flatten(prod);
7188         return prod;
7189 }
7190
7191 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
7192         __isl_take isl_basic_set *bset1, __isl_take isl_basic_set *bset2)
7193 {
7194         return isl_basic_map_flat_product(bset1, bset2);
7195 }
7196
7197 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
7198         __isl_take isl_basic_map *bmap1, __isl_take isl_basic_map *bmap2)
7199 {
7200         isl_dim *dim_result = NULL;
7201         isl_basic_map *bmap;
7202         unsigned in, out1, out2, nparam, total, pos;
7203         struct isl_dim_map *dim_map1, *dim_map2;
7204
7205         if (!bmap1 || !bmap2)
7206                 goto error;
7207
7208         dim_result = isl_dim_range_product(isl_dim_copy(bmap1->dim),
7209                                            isl_dim_copy(bmap2->dim));
7210
7211         in = isl_basic_map_dim(bmap1, isl_dim_in);
7212         out1 = isl_basic_map_n_out(bmap1);
7213         out2 = isl_basic_map_n_out(bmap2);
7214         nparam = isl_basic_map_n_param(bmap1);
7215
7216         total = nparam + in + out1 + out2 + bmap1->n_div + bmap2->n_div;
7217         dim_map1 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7218         dim_map2 = isl_dim_map_alloc(bmap1->ctx, total);
7219         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7220         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_param, pos = 0);
7221         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_in, pos += nparam);
7222         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_in, pos);
7223         isl_dim_map_dim(dim_map1, bmap1->dim, isl_dim_out, pos += in);
7224         isl_dim_map_dim(dim_map2, bmap2->dim, isl_dim_out, pos += out1);
7225         isl_dim_map_div(dim_map1, bmap1, pos += out2);
7226         isl_dim_map_div(dim_map2, bmap2, pos += bmap1->n_div);
7227
7228         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim_result,
7229                         bmap1->n_div + bmap2->n_div,
7230                         bmap1->n_eq + bmap2->n_eq,
7231                         bmap1->n_ineq + bmap2->n_ineq);
7232         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap1, dim_map1);
7233         bmap = add_constraints_dim_map(bmap, bmap2, dim_map2);
7234         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7235         return isl_basic_map_finalize(bmap);
7236 error:
7237         isl_basic_map_free(bmap1);
7238         isl_basic_map_free(bmap2);
7239         return NULL;
7240 }
7241
7242 static __isl_give isl_map *map_product(__isl_take isl_map *map1,
7243         __isl_take isl_map *map2,
7244         __isl_give isl_dim *(*dim_product)(__isl_take isl_dim *left,
7245                                            __isl_take isl_dim *right),
7246         __isl_give isl_basic_map *(*basic_map_product)(
7247                 __isl_take isl_basic_map *left, __isl_take isl_basic_map *right))
7248 {
7249         unsigned flags = 0;
7250         struct isl_map *result;
7251         int i, j;
7252
7253         if (!map1 || !map2)
7254                 goto error;
7255
7256         isl_assert(map1->ctx, isl_dim_match(map1->dim, isl_dim_param,
7257                                          map2->dim, isl_dim_param), goto error);
7258
7259         if (ISL_F_ISSET(map1, ISL_MAP_DISJOINT) &&
7260             ISL_F_ISSET(map2, ISL_MAP_DISJOINT))
7261                 ISL_FL_SET(flags, ISL_MAP_DISJOINT);
7262
7263         result = isl_map_alloc_dim(dim_product(isl_dim_copy(map1->dim),
7264                                                isl_dim_copy(map2->dim)),
7265                                 map1->n * map2->n, flags);
7266         if (!result)
7267                 goto error;
7268         for (i = 0; i < map1->n; ++i)
7269                 for (j = 0; j < map2->n; ++j) {
7270                         struct isl_basic_map *part;
7271                         part = basic_map_product(isl_basic_map_copy(map1->p[i]),
7272                                                  isl_basic_map_copy(map2->p[j]));
7273                         if (isl_basic_map_is_empty(part))
7274                                 isl_basic_map_free(part);
7275                         else
7276                                 result = isl_map_add_basic_map(result, part);
7277                         if (!result)
7278                                 goto error;
7279                 }
7280         isl_map_free(map1);
7281         isl_map_free(map2);
7282         return result;
7283 error:
7284         isl_map_free(map1);
7285         isl_map_free(map2);
7286         return NULL;
7287 }
7288
7289 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map [A -> C] -> [B -> D]
7290  */
7291 struct isl_map *isl_map_product(struct isl_map *map1, struct isl_map *map2)
7292 {
7293         return map_product(map1, map2, &isl_dim_product, &isl_basic_map_product);
7294 }
7295
7296 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A, C) -> (B, D)
7297  */
7298 __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(__isl_take isl_map *map1,
7299         __isl_take isl_map *map2)
7300 {
7301         isl_map *prod;
7302
7303         prod = isl_map_product(map1, map2);
7304         prod = isl_map_flatten(prod);
7305         return prod;
7306 }
7307
7308 /* Given two set A and B, construct its Cartesian product A x B.
7309  */
7310 struct isl_set *isl_set_product(struct isl_set *set1, struct isl_set *set2)
7311 {
7312         return (struct isl_set *)isl_map_product((struct isl_map *)set1,
7313                                                  (struct isl_map *)set2);
7314 }
7315
7316 __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(__isl_take isl_set *set1,
7317         __isl_take isl_set *set2)
7318 {
7319         return (isl_set *)isl_map_flat_product((isl_map *)set1, (isl_map *)set2);
7320 }
7321
7322 /* Given two maps A -> B and C -> D, construct a map (A * C) -> [B -> D]
7323  */
7324 __isl_give isl_map *isl_map_range_product(__isl_take isl_map *map1,
7325         __isl_take isl_map *map2)
7326 {
7327         return map_product(map1, map2, &isl_dim_range_product,
7328                                 &isl_basic_map_range_product);
7329 }
7330
7331 uint32_t isl_basic_map_get_hash(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7332 {
7333         int i;
7334         uint32_t hash = isl_hash_init();
7335         unsigned total;
7336
7337         if (!bmap)
7338                 return 0;
7339         bmap = isl_basic_map_copy(bmap);
7340         bmap = isl_basic_map_normalize(bmap);
7341         if (!bmap)
7342                 return 0;
7343         total = isl_basic_map_total_dim(bmap);
7344         isl_hash_byte(hash, bmap->n_eq & 0xFF);
7345         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i) {
7346                 uint32_t c_hash;
7347                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->eq[i], 1 + total);
7348                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7349         }
7350         isl_hash_byte(hash, bmap->n_ineq & 0xFF);
7351         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7352                 uint32_t c_hash;
7353                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->ineq[i], 1 + total);
7354                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7355         }
7356         isl_hash_byte(hash, bmap->n_div & 0xFF);
7357         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i) {
7358                 uint32_t c_hash;
7359                 if (isl_int_is_zero(bmap->div[i][0]))
7360                         continue;
7361                 isl_hash_byte(hash, i & 0xFF);
7362                 c_hash = isl_seq_get_hash(bmap->div[i], 1 + 1 + total);
7363                 isl_hash_hash(hash, c_hash);
7364         }
7365         isl_basic_map_free(bmap);
7366         return hash;
7367 }
7368
7369 uint32_t isl_basic_set_get_hash(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7370 {
7371         return isl_basic_map_get_hash((isl_basic_map *)bset);
7372 }
7373
7374 uint32_t isl_map_get_hash(__isl_keep isl_map *map)
7375 {
7376         int i;
7377         uint32_t hash;
7378
7379         if (!map)
7380                 return 0;
7381         map = isl_map_copy(map);
7382         map = isl_map_normalize(map);
7383         if (!map)
7384                 return 0;
7385
7386         hash = isl_hash_init();
7387         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7388                 uint32_t bmap_hash;
7389                 bmap_hash = isl_basic_map_get_hash(map->p[i]);
7390                 isl_hash_hash(hash, bmap_hash);
7391         }
7392
7393         isl_map_free(map);
7394
7395         return hash;
7396 }
7397
7398 uint32_t isl_set_get_hash(__isl_keep isl_set *set)
7399 {
7400         return isl_map_get_hash((isl_map *)set);
7401 }
7402
7403 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7404  * by the values of the other parameters and variables.
7405  * That is, check if dimension dim is involved in an equality.
7406  */
7407 int isl_basic_set_dim_is_unique(struct isl_basic_set *bset, unsigned dim)
7408 {
7409         int i;
7410         unsigned nparam;
7411
7412         if (!bset)
7413                 return -1;
7414         nparam = isl_basic_set_n_param(bset);
7415         for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i)
7416                 if (!isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + nparam + dim]))
7417                         return 1;
7418         return 0;
7419 }
7420
7421 /* Check if the value for dimension dim is completely determined
7422  * by the values of the other parameters and variables.
7423  * That is, check if dimension dim is involved in an equality
7424  * for each of the subsets.
7425  */
7426 int isl_set_dim_is_unique(struct isl_set *set, unsigned dim)
7427 {
7428         int i;
7429
7430         if (!set)
7431                 return -1;
7432         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7433                 int unique;
7434                 unique = isl_basic_set_dim_is_unique(set->p[i], dim);
7435                 if (unique != 1)
7436                         return unique;
7437         }
7438         return 1;
7439 }
7440
7441 int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set)
7442 {
7443         return set ? set->n : 0;
7444 }
7445
7446 int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
7447         int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user), void *user)
7448 {
7449         int i;
7450
7451         if (!map)
7452                 return -1;
7453
7454         for (i = 0; i < map->n; ++i)
7455                 if (fn(isl_basic_map_copy(map->p[i]), user) < 0)
7456                         return -1;
7457
7458         return 0;
7459 }
7460
7461 int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
7462         int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user), void *user)
7463 {
7464         int i;
7465
7466         if (!set)
7467                 return -1;
7468
7469         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7470                 if (fn(isl_basic_set_copy(set->p[i]), user) < 0)
7471                         return -1;
7472
7473         return 0;
7474 }
7475
7476 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(__isl_take isl_basic_set *bset)
7477 {
7478         struct isl_dim *dim;
7479
7480         if (!bset)
7481                 return NULL;
7482
7483         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7484         if (!bset)
7485                 return NULL;
7486
7487         dim = isl_basic_set_get_dim(bset);
7488         dim = isl_dim_lift(dim, bset->n_div);
7489         if (!dim)
7490                 goto error;
7491         isl_dim_free(bset->dim);
7492         bset->dim = dim;
7493         bset->extra -= bset->n_div;
7494         bset->n_div = 0;
7495
7496         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
7497
7498         return bset;
7499 error:
7500         isl_basic_set_free(bset);
7501         return NULL;
7502 }
7503
7504 __isl_give isl_set *isl_set_lift(__isl_take isl_set *set)
7505 {
7506         int i;
7507         struct isl_dim *dim;
7508         unsigned n_div;
7509
7510         set = isl_set_align_divs(set);
7511
7512         if (!set)
7513                 return NULL;
7514
7515         set = isl_set_cow(set);
7516         if (!set)
7517                 return NULL;
7518
7519         n_div = set->p[0]->n_div;
7520         dim = isl_set_get_dim(set);
7521         dim = isl_dim_lift(dim, n_div);
7522         if (!dim)
7523                 goto error;
7524         isl_dim_free(set->dim);
7525         set->dim = dim;
7526
7527         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
7528                 set->p[i] = isl_basic_set_lift(set->p[i]);
7529                 if (!set->p[i])
7530                         goto error;
7531         }
7532
7533         return set;
7534 error:
7535         isl_set_free(set);
7536         return NULL;
7537 }
7538
7539 __isl_give isl_map *isl_set_lifting(__isl_take isl_set *set)
7540 {
7541         struct isl_dim *dim;
7542         struct isl_basic_map *bmap;
7543         unsigned n_set;
7544         unsigned n_div;
7545         unsigned n_param;
7546         unsigned total;
7547         int i, k, l;
7548
7549         set = isl_set_align_divs(set);
7550
7551         if (!set)
7552                 return NULL;
7553
7554         dim = isl_set_get_dim(set);
7555         if (set->n == 0 || set->p[0]->n_div == 0) {
7556                 isl_set_free(set);
7557                 return isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim));
7558         }
7559
7560         n_div = set->p[0]->n_div;
7561         dim = isl_dim_map_from_set(dim);
7562         n_param = isl_dim_size(dim, isl_dim_param);
7563         n_set = isl_dim_size(dim, isl_dim_in);
7564         dim = isl_dim_extend(dim, n_param, n_set, n_set + n_div);
7565         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(dim, 0, n_set, 2 * n_div);
7566         for (i = 0; i < n_set; ++i)
7567                 bmap = var_equal(bmap, i);
7568
7569         total = n_param + n_set + n_set + n_div;
7570         for (i = 0; i < n_div; ++i) {
7571                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7572                 if (k < 0)
7573                         goto error;
7574                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k], set->p[0]->div[i]+1, 1+n_param);
7575                 isl_seq_clr(bmap->ineq[k]+1+n_param, n_set);
7576                 isl_seq_cpy(bmap->ineq[k]+1+n_param+n_set,
7577                             set->p[0]->div[i]+1+1+n_param, n_set + n_div);
7578                 isl_int_neg(bmap->ineq[k][1+n_param+n_set+n_set+i],
7579                             set->p[0]->div[i][0]);
7580
7581                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
7582                 if (l < 0)
7583                         goto error;
7584                 isl_seq_neg(bmap->ineq[l], bmap->ineq[k], 1 + total);
7585                 isl_int_add(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0],
7586                             set->p[0]->div[i][0]);
7587                 isl_int_sub_ui(bmap->ineq[l][0], bmap->ineq[l][0], 1);
7588         }
7589
7590         isl_set_free(set);
7591         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
7592         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7593         return isl_map_from_basic_map(bmap);
7594 error:
7595         isl_set_free(set);
7596         isl_basic_map_free(bmap);
7597         return NULL;
7598 }
7599
7600 int isl_basic_set_size(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7601 {
7602         unsigned dim;
7603         int size = 0;
7604
7605         if (!bset)
7606                 return -1;
7607
7608         dim = isl_basic_set_total_dim(bset);
7609         size += bset->n_eq * (1 + dim);
7610         size += bset->n_ineq * (1 + dim);
7611         size += bset->n_div * (2 + dim);
7612
7613         return size;
7614 }
7615
7616 int isl_set_size(__isl_keep isl_set *set)
7617 {
7618         int i;
7619         int size = 0;
7620
7621         if (!set)
7622                 return -1;
7623
7624         for (i = 0; i < set->n; ++i)
7625                 size += isl_basic_set_size(set->p[i]);
7626
7627         return size;
7628 }
7629
7630 int isl_basic_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
7631         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7632 {
7633         int i;
7634         int lower, upper;
7635
7636         if (!bmap)
7637                 return -1;
7638
7639         isl_assert(bmap->ctx, pos < isl_basic_map_dim(bmap, type), return -1);
7640
7641         pos += isl_basic_map_offset(bmap, type);
7642
7643         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
7644                 if (!isl_int_is_zero(bmap->eq[i][pos]))
7645                         return 1;
7646
7647         lower = upper = 0;
7648         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i) {
7649                 int sgn = isl_int_sgn(bmap->ineq[i][pos]);
7650                 if (sgn > 0)
7651                         lower = 1;
7652                 if (sgn < 0)
7653                         upper = 1;
7654         }
7655
7656         return lower && upper;
7657 }
7658
7659 int isl_map_dim_is_bounded(__isl_keep isl_map *map,
7660         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7661 {
7662         int i;
7663
7664         if (!map)
7665                 return -1;
7666
7667         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7668                 int bounded;
7669                 bounded = isl_basic_map_dim_is_bounded(map->p[i], type, pos);
7670                 if (bounded < 0 || !bounded)
7671                         return bounded;
7672         }
7673
7674         return 1;
7675 }
7676
7677 /* Return 1 if the specified dim is involved in both an upper bound
7678  * and a lower bound.
7679  */
7680 int isl_set_dim_is_bounded(__isl_keep isl_set *set,
7681         enum isl_dim_type type, unsigned pos)
7682 {
7683         return isl_map_dim_is_bounded((isl_map *)set, type, pos);
7684 }
7685
7686 /* For each of the "n" variables starting at "first", determine
7687  * the sign of the variable and put the results in the first "n"
7688  * elements of the array "signs".
7689  * Sign
7690  *      1 means that the variable is non-negative
7691  *      -1 means that the variable is non-positive
7692  *      0 means the variable attains both positive and negative values.
7693  */
7694 int isl_basic_set_vars_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7695         unsigned first, unsigned n, int *signs)
7696 {
7697         isl_vec *bound = NULL;
7698         struct isl_tab *tab = NULL;
7699         struct isl_tab_undo *snap;
7700         int i;
7701
7702         if (!bset || !signs)
7703                 return -1;
7704
7705         bound = isl_vec_alloc(bset->ctx, 1 + isl_basic_set_total_dim(bset));
7706         tab = isl_tab_from_basic_set(bset);
7707         if (!bound || !tab)
7708                 goto error;
7709
7710         isl_seq_clr(bound->el, bound->size);
7711         isl_int_set_si(bound->el[0], -1);
7712
7713         snap = isl_tab_snap(tab);
7714         for (i = 0; i < n; ++i) {
7715                 int empty;
7716
7717                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], -1);
7718                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7719                         goto error;
7720                 empty = tab->empty;
7721                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7722                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7723                         goto error;
7724
7725                 if (empty) {
7726                         signs[i] = 1;
7727                         continue;
7728                 }
7729
7730                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 1);
7731                 if (isl_tab_add_ineq(tab, bound->el) < 0)
7732                         goto error;
7733                 empty = tab->empty;
7734                 isl_int_set_si(bound->el[1 + first + i], 0);
7735                 if (isl_tab_rollback(tab, snap) < 0)
7736                         goto error;
7737
7738                 signs[i] = empty ? -1 : 0;
7739         }
7740
7741         isl_tab_free(tab);
7742         isl_vec_free(bound);
7743         return 0;
7744 error:
7745         isl_tab_free(tab);
7746         isl_vec_free(bound);
7747         return -1;
7748 }
7749
7750 int isl_basic_set_dims_get_sign(__isl_keep isl_basic_set *bset,
7751         enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n, int *signs)
7752 {
7753         if (!bset || !signs)
7754                 return -1;
7755         isl_assert(bset->ctx, first + n <= isl_basic_set_dim(bset, type),
7756                 return -1);
7757
7758         first += pos(bset->dim, type) - 1;
7759         return isl_basic_set_vars_get_sign(bset, first, n, signs);
7760 }
7761
7762 /* Check if the given basic map is obviously single-valued.
7763  * In particular, for each output dimension, check that there is
7764  * an equality that defines the output dimension in terms of
7765  * earlier dimensions.
7766  */
7767 int isl_basic_map_fast_is_single_valued(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
7768 {
7769         int i, j;
7770         unsigned total;
7771         unsigned n_out;
7772         unsigned o_out;
7773
7774         if (!bmap)
7775                 return -1;
7776
7777         total = 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap);
7778         n_out = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
7779         o_out = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_out);
7780
7781         for (i = 0; i < n_out; ++i) {
7782                 for (j = 0; j < bmap->n_eq; ++j) {
7783                         if (isl_int_is_zero(bmap->eq[j][o_out + i]))
7784                                 continue;
7785                         if (isl_seq_first_non_zero(bmap->eq[j] + o_out + i + 1,
7786                                                 total - (o_out + i + 1)) == -1)
7787                                 break;
7788                 }
7789                 if (j >= bmap->n_eq)
7790                         return 0;
7791         }
7792
7793         return 1;
7794 }
7795
7796 /* Check if the given map is obviously single-valued.
7797  */
7798 int isl_map_fast_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
7799 {
7800         int sv;
7801
7802         if (!map)
7803                 return -1;
7804         if (map->n == 0)
7805                 return 1;
7806         if (map->n >= 2)
7807                 return 0;
7808
7809         return isl_basic_map_fast_is_single_valued(map->p[0]);
7810 }
7811
7812 /* Check if the given map is single-valued.
7813  * We simply compute
7814  *
7815  *      M \circ M^-1
7816  *
7817  * and check if the result is a subset of the identity mapping.
7818  */
7819 int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map)
7820 {
7821         isl_dim *dim;
7822         isl_map *test;
7823         isl_map *id;
7824         int sv;
7825
7826         sv = isl_map_fast_is_single_valued(map);
7827         if (sv < 0 || sv)
7828                 return sv;
7829
7830         test = isl_map_reverse(isl_map_copy(map));
7831         test = isl_map_apply_range(test, isl_map_copy(map));
7832
7833         dim = isl_dim_map_from_set(isl_dim_range(isl_map_get_dim(map)));
7834         id = isl_map_identity(dim);
7835
7836         sv = isl_map_is_subset(test, id);
7837
7838         isl_map_free(test);
7839         isl_map_free(id);
7840
7841         return sv;
7842 }
7843
7844 int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map)
7845 {
7846         int sv;
7847
7848         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7849         if (sv < 0 || !sv)
7850                 return sv;
7851
7852         map = isl_map_copy(map);
7853         map = isl_map_reverse(map);
7854         sv = isl_map_is_single_valued(map);
7855         isl_map_free(map);
7856
7857         return sv;
7858 }
7859
7860 int isl_set_is_singleton(__isl_keep isl_set *set)
7861 {
7862         return isl_map_is_single_valued((isl_map *)set);
7863 }
7864
7865 int isl_map_is_translation(__isl_keep isl_map *map)
7866 {
7867         int ok;
7868         isl_set *delta;
7869
7870         delta = isl_map_deltas(isl_map_copy(map));
7871         ok = isl_set_is_singleton(delta);
7872         isl_set_free(delta);
7873
7874         return ok;
7875 }
7876
7877 static int unique(isl_int *p, unsigned pos, unsigned len)
7878 {
7879         if (isl_seq_first_non_zero(p, pos) != -1)
7880                 return 0;
7881         if (isl_seq_first_non_zero(p + pos + 1, len - pos - 1) != -1)
7882                 return 0;
7883         return 1;
7884 }
7885
7886 int isl_basic_set_is_box(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7887 {
7888         int i, j;
7889         unsigned nvar;
7890         unsigned ovar;
7891
7892         if (!bset)
7893                 return -1;
7894
7895         if (isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_div) != 0)
7896                 return 0;
7897
7898         nvar = isl_basic_set_dim(bset, isl_dim_set);
7899         ovar = isl_dim_offset(bset->dim, isl_dim_set);
7900         for (j = 0; j < nvar; ++j) {
7901                 int lower = 0, upper = 0;
7902                 for (i = 0; i < bset->n_eq; ++i) {
7903                         if (isl_int_is_zero(bset->eq[i][1 + ovar + j]))
7904                                 continue;
7905                         if (!unique(bset->eq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7906                                 return 0;
7907                         break;
7908                 }
7909                 if (i < bset->n_eq)
7910                         continue;
7911                 for (i = 0; i < bset->n_ineq; ++i) {
7912                         if (isl_int_is_zero(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7913                                 continue;
7914                         if (!unique(bset->ineq[i] + 1 + ovar, j, nvar))
7915                                 return 0;
7916                         if (isl_int_is_pos(bset->ineq[i][1 + ovar + j]))
7917                                 lower = 1;
7918                         else
7919                                 upper = 1;
7920                 }
7921                 if (!lower || !upper)
7922                         return 0;
7923         }
7924
7925         return 1;
7926 }
7927
7928 int isl_set_is_box(__isl_keep isl_set *set)
7929 {
7930         if (!set)
7931                 return -1;
7932         if (set->n != 1)
7933                 return 0;
7934
7935         return isl_basic_set_is_box(set->p[0]);
7936 }
7937
7938 int isl_basic_set_is_wrapping(__isl_keep isl_basic_set *bset)
7939 {
7940         if (!bset)
7941                 return -1;
7942
7943         return isl_dim_is_wrapping(bset->dim);
7944 }
7945
7946 int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set)
7947 {
7948         if (!set)
7949                 return -1;
7950
7951         return isl_dim_is_wrapping(set->dim);
7952 }
7953
7954 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(__isl_take isl_basic_map *bmap)
7955 {
7956         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
7957         if (!bmap)
7958                 return NULL;
7959
7960         bmap->dim = isl_dim_wrap(bmap->dim);
7961         if (!bmap->dim)
7962                 goto error;
7963
7964         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
7965
7966         return (isl_basic_set *)bmap;
7967 error:
7968         isl_basic_map_free(bmap);
7969         return NULL;
7970 }
7971
7972 __isl_give isl_set *isl_map_wrap(__isl_take isl_map *map)
7973 {
7974         int i;
7975
7976         map = isl_map_cow(map);
7977         if (!map)
7978                 return NULL;
7979
7980         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
7981                 map->p[i] = (isl_basic_map *)isl_basic_map_wrap(map->p[i]);
7982                 if (!map->p[i])
7983                         goto error;
7984         }
7985         map->dim = isl_dim_wrap(map->dim);
7986         if (!map->dim)
7987                 goto error;
7988
7989         return (isl_set *)map;
7990 error:
7991         isl_map_free(map);
7992         return NULL;
7993 }
7994
7995 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(__isl_take isl_basic_set *bset)
7996 {
7997         bset = isl_basic_set_cow(bset);
7998         if (!bset)
7999                 return NULL;
8000
8001         bset->dim = isl_dim_unwrap(bset->dim);
8002         if (!bset->dim)
8003                 goto error;
8004
8005         bset = isl_basic_set_finalize(bset);
8006
8007         return (isl_basic_map *)bset;
8008 error:
8009         isl_basic_set_free(bset);
8010         return NULL;
8011 }
8012
8013 __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(__isl_take isl_set *set)
8014 {
8015         int i;
8016
8017         if (!set)
8018                 return NULL;
8019
8020         if (!isl_set_is_wrapping(set))
8021                 isl_die(set->ctx, isl_error_invalid, "not a wrapping set",
8022                         goto error);
8023
8024         set = isl_set_cow(set);
8025         if (!set)
8026                 return NULL;
8027
8028         for (i = 0; i < set->n; ++i) {
8029                 set->p[i] = (isl_basic_set *)isl_basic_set_unwrap(set->p[i]);
8030                 if (!set->p[i])
8031                         goto error;
8032         }
8033
8034         set->dim = isl_dim_unwrap(set->dim);
8035         if (!set->dim)
8036                 goto error;
8037
8038         return (isl_map *)set;
8039 error:
8040         isl_set_free(set);
8041         return NULL;
8042 }
8043
8044 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reset(__isl_take isl_basic_map *bmap,
8045         enum isl_dim_type type)
8046 {
8047         if (!bmap)
8048                 return NULL;
8049
8050         if (!isl_dim_is_named_or_nested(bmap->dim, type))
8051                 return bmap;
8052
8053         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8054         if (!bmap)
8055                 return NULL;
8056
8057         bmap->dim = isl_dim_reset(bmap->dim, type);
8058         if (!bmap->dim)
8059                 goto error;
8060
8061         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8062
8063         return bmap;
8064 error:
8065         isl_basic_map_free(bmap);
8066         return NULL;
8067 }
8068
8069 __isl_give isl_map *isl_map_reset(__isl_take isl_map *map,
8070         enum isl_dim_type type)
8071 {
8072         int i;
8073
8074         if (!map)
8075                 return NULL;
8076
8077         if (!isl_dim_is_named_or_nested(map->dim, type))
8078                 return map;
8079
8080         map = isl_map_cow(map);
8081         if (!map)
8082                 return NULL;
8083
8084         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8085                 map->p[i] = isl_basic_map_reset(map->p[i], type);
8086                 if (!map->p[i])
8087                         goto error;
8088         }
8089         map->dim = isl_dim_reset(map->dim, type);
8090         if (!map->dim)
8091                 goto error;
8092
8093         return map;
8094 error:
8095         isl_map_free(map);
8096         return NULL;
8097 }
8098
8099 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(__isl_take isl_basic_map *bmap)
8100 {
8101         if (!bmap)
8102                 return NULL;
8103
8104         if (!bmap->dim->nested[0] && !bmap->dim->nested[1])
8105                 return bmap;
8106
8107         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8108         if (!bmap)
8109                 return NULL;
8110
8111         bmap->dim = isl_dim_flatten(bmap->dim);
8112         if (!bmap->dim)
8113                 goto error;
8114
8115         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
8116
8117         return bmap;
8118 error:
8119         isl_basic_map_free(bmap);
8120         return NULL;
8121 }
8122
8123 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(__isl_take isl_basic_set *bset)
8124 {
8125         return (isl_basic_set *)isl_basic_map_flatten((isl_basic_map *)bset);
8126 }
8127
8128 __isl_give isl_map *isl_map_flatten(__isl_take isl_map *map)
8129 {
8130         int i;
8131
8132         if (!map)
8133                 return NULL;
8134
8135         if (!map->dim->nested[0] && !map->dim->nested[1])
8136                 return map;
8137
8138         map = isl_map_cow(map);
8139         if (!map)
8140                 return NULL;
8141
8142         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8143                 map->p[i] = isl_basic_map_flatten(map->p[i]);
8144                 if (!map->p[i])
8145                         goto error;
8146         }
8147         map->dim = isl_dim_flatten(map->dim);
8148         if (!map->dim)
8149                 goto error;
8150
8151         return map;
8152 error:
8153         isl_map_free(map);
8154         return NULL;
8155 }
8156
8157 __isl_give isl_set *isl_set_flatten(__isl_take isl_set *set)
8158 {
8159         return (isl_set *)isl_map_flatten((isl_map *)set);
8160 }
8161
8162 __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(__isl_take isl_set *set)
8163 {
8164         isl_dim *dim, *flat_dim;
8165         isl_map *map;
8166
8167         dim = isl_set_get_dim(set);
8168         flat_dim = isl_dim_flatten(isl_dim_copy(dim));
8169         map = isl_map_identity(isl_dim_join(isl_dim_reverse(dim), flat_dim));
8170         map = isl_map_intersect_domain(map, set);
8171
8172         return map;
8173 }
8174
8175 /* Extend the given dim_map with mappings for the divs in bmap.
8176  */
8177 static __isl_give struct isl_dim_map *extend_dim_map(
8178         __isl_keep struct isl_dim_map *dim_map,
8179         __isl_keep isl_basic_map *bmap)
8180 {
8181         int i;
8182         struct isl_dim_map *res;
8183         int offset;
8184
8185         offset = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_div);
8186
8187         res = isl_dim_map_alloc(bmap->ctx, dim_map->len - 1 + bmap->n_div);
8188         if (!res)
8189                 return NULL;
8190
8191         for (i = 0; i < dim_map->len; ++i)
8192                 res->pos[i] = dim_map->pos[i];
8193         for (i = 0; i < bmap->n_div; ++i)
8194                 res->pos[dim_map->len + i] = offset + i;
8195
8196         return res;
8197 }
8198
8199 /* Extract a dim_map from a reordering.
8200  * We essentially need to reverse the mapping, and add an offset
8201  * of 1 for the constant term.
8202  */
8203 __isl_give struct isl_dim_map *isl_dim_map_from_reordering(
8204         __isl_keep isl_reordering *exp)
8205 {
8206         int i;
8207         struct isl_dim_map *dim_map;
8208
8209         if (!exp)
8210                 return NULL;
8211
8212         dim_map = isl_dim_map_alloc(exp->dim->ctx, isl_dim_total(exp->dim));
8213         if (!dim_map)
8214                 return NULL;
8215
8216         for (i = 0; i < exp->len; ++i)
8217                 dim_map->pos[1 + exp->pos[i]] = 1 + i;
8218
8219         return dim_map;
8220 }
8221
8222 /* Reorder the dimensions of "bmap" according to the given dim_map
8223  * and set the dimension specification to "dim".
8224  */
8225 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_realign(__isl_take isl_basic_map *bmap,
8226         __isl_take isl_dim *dim, __isl_take struct isl_dim_map *dim_map)
8227 {
8228         isl_basic_map *res;
8229
8230         bmap = isl_basic_map_cow(bmap);
8231         if (!bmap || !dim || !dim_map)
8232                 goto error;
8233
8234         res = isl_basic_map_alloc_dim(dim,
8235                         bmap->n_div, bmap->n_eq, bmap->n_ineq);
8236         res = add_constraints_dim_map(res, bmap, dim_map);
8237         res = isl_basic_map_finalize(res);
8238         return res;
8239 error:
8240         free(dim_map);
8241         isl_basic_map_free(bmap);
8242         isl_dim_free(dim);
8243         return NULL;
8244 }
8245
8246 /* Reorder the dimensions of "map" according to given reordering.
8247  */
8248 __isl_give isl_map *isl_map_realign(__isl_take isl_map *map,
8249         __isl_take isl_reordering *r)
8250 {
8251         int i;
8252         struct isl_dim_map *dim_map;
8253
8254         map = isl_map_cow(map);
8255         dim_map = isl_dim_map_from_reordering(r);
8256         if (!map || !r || !dim_map)
8257                 goto error;
8258
8259         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8260                 struct isl_dim_map *dim_map_i;
8261
8262                 dim_map_i = extend_dim_map(dim_map, map->p[i]);
8263
8264                 map->p[i] = isl_basic_map_realign(map->p[i],
8265                                             isl_dim_copy(r->dim), dim_map_i);
8266
8267                 if (!map->p[i])
8268                         goto error;
8269         }
8270
8271         map = isl_map_reset_dim(map, isl_dim_copy(r->dim));
8272
8273         isl_reordering_free(r);
8274         free(dim_map);
8275         return map;
8276 error:
8277         free(dim_map);
8278         isl_map_free(map);
8279         isl_reordering_free(r);
8280         return NULL;
8281 }
8282
8283 __isl_give isl_set *isl_set_realign(__isl_take isl_set *set,
8284         __isl_take isl_reordering *r)
8285 {
8286         return (isl_set *)isl_map_realign((isl_map *)set, r);
8287 }
8288
8289 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
8290                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
8291                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8292                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8293 {
8294         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8295         struct isl_mat *mat;
8296         int i, j, k;
8297         int pos;
8298
8299         if (!bmap)
8300                 return NULL;
8301         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_eq,
8302                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
8303         if (!mat)
8304                 return NULL;
8305         for (i = 0; i < bmap->n_eq; ++i)
8306                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8307                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8308                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8309                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
8310                                             bmap->eq[i][off + k]);
8311                                 ++pos;
8312                         }
8313                 }
8314
8315         return mat;
8316 }
8317
8318 __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
8319                 __isl_keep isl_basic_map *bmap, enum isl_dim_type c1,
8320                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8321                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8322 {
8323         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8324         struct isl_mat *mat;
8325         int i, j, k;
8326         int pos;
8327
8328         if (!bmap)
8329                 return NULL;
8330         mat = isl_mat_alloc(bmap->ctx, bmap->n_ineq,
8331                                 isl_basic_map_total_dim(bmap) + 1);
8332         if (!mat)
8333                 return NULL;
8334         for (i = 0; i < bmap->n_ineq; ++i)
8335                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8336                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8337                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8338                                 isl_int_set(mat->row[i][pos],
8339                                             bmap->ineq[i][off + k]);
8340                                 ++pos;
8341                         }
8342                 }
8343
8344         return mat;
8345 }
8346
8347 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
8348         __isl_take isl_dim *dim,
8349         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
8350         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
8351         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5)
8352 {
8353         enum isl_dim_type c[5] = { c1, c2, c3, c4, c5 };
8354         isl_basic_map *bmap;
8355         unsigned total;
8356         unsigned extra;
8357         int i, j, k, l;
8358         int pos;
8359
8360         if (!dim || !eq || !ineq)
8361                 goto error;
8362
8363         if (eq->n_col != ineq->n_col)
8364                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8365                         "equalities and inequalities matrices should have "
8366                         "same number of columns", goto error);
8367
8368         total = 1 + isl_dim_total(dim);
8369
8370         if (eq->n_col < total)
8371                 isl_die(dim->ctx, isl_error_invalid,
8372                         "number of columns too small", goto error);
8373
8374         extra = eq->n_col - total;
8375
8376         bmap = isl_basic_map_alloc_dim(isl_dim_copy(dim), extra,
8377                                        eq->n_row, ineq->n_row);
8378         if (!bmap)
8379                 goto error;
8380         for (i = 0; i < extra; ++i) {
8381                 k = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
8382                 if (k < 0)
8383                         goto error;
8384                 isl_int_set_si(bmap->div[k][0], 0);
8385         }
8386         for (i = 0; i < eq->n_row; ++i) {
8387                 l = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
8388                 if (l < 0)
8389                         goto error;
8390                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8391                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8392                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8393                                 isl_int_set(bmap->eq[l][off + k],
8394                                             eq->row[i][pos]);
8395                                 ++pos;
8396                         }
8397                 }
8398         }
8399         for (i = 0; i < ineq->n_row; ++i) {
8400                 l = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
8401                 if (l < 0)
8402                         goto error;
8403                 for (j = 0, pos = 0; j < 5; ++j) {
8404                         int off = isl_basic_map_offset(bmap, c[j]);
8405                         for (k = 0; k < isl_basic_map_dim(bmap, c[j]); ++k) {
8406                                 isl_int_set(bmap->ineq[l][off + k],
8407                                             ineq->row[i][pos]);
8408                                 ++pos;
8409                         }
8410                 }
8411         }
8412
8413         isl_dim_free(dim);
8414         isl_mat_free(eq);
8415         isl_mat_free(ineq);
8416
8417         return bmap;
8418 error:
8419         isl_dim_free(dim);
8420         isl_mat_free(eq);
8421         isl_mat_free(ineq);
8422         return NULL;
8423 }
8424
8425 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
8426         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8427         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8428 {
8429         return isl_basic_map_equalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8430                                                 c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8431 }
8432
8433 __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
8434         __isl_keep isl_basic_set *bset, enum isl_dim_type c1,
8435         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8436 {
8437         return isl_basic_map_inequalities_matrix((isl_basic_map *)bset,
8438                                                  c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8439 }
8440
8441 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
8442         __isl_take isl_dim *dim,
8443         __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq, enum isl_dim_type c1,
8444         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4)
8445 {
8446         return (isl_basic_set*)
8447             isl_basic_map_from_constraint_matrices(dim, eq, ineq,
8448                                                    c1, c2, c3, c4, isl_dim_in);
8449 }
8450
8451 int isl_basic_map_can_zip(__isl_keep isl_basic_map *bmap)
8452 {
8453         if (!bmap)
8454                 return -1;
8455
8456         return isl_dim_can_zip(bmap->dim);
8457 }
8458
8459 int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map)
8460 {
8461         if (!map)
8462                 return -1;
8463
8464         return isl_dim_can_zip(map->dim);
8465 }
8466
8467 /* Given a basic map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding basic map
8468  * (A -> C) -> (B -> D).
8469  */
8470 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(__isl_take isl_basic_map *bmap)
8471 {
8472         unsigned pos;
8473         unsigned n1;
8474         unsigned n2;
8475
8476         if (!bmap)
8477                 return NULL;
8478
8479         if (!isl_basic_map_can_zip(bmap))
8480                 isl_die(bmap->ctx, isl_error_invalid,
8481                         "basic map cannot be zipped", goto error);
8482         pos = isl_basic_map_offset(bmap, isl_dim_in) +
8483                 isl_dim_size(bmap->dim->nested[0], isl_dim_in);
8484         n1 = isl_dim_size(bmap->dim->nested[0], isl_dim_out);
8485         n2 = isl_dim_size(bmap->dim->nested[1], isl_dim_in);
8486         bmap = isl_basic_map_swap_vars(bmap, pos, n1, n2);
8487         if (!bmap)
8488                 return NULL;
8489         bmap->dim = isl_dim_zip(bmap->dim);
8490         if (!bmap->dim)
8491                 goto error;
8492         return bmap;
8493 error:
8494         isl_basic_map_free(bmap);
8495         return NULL;
8496 }
8497
8498 /* Given a map (A -> B) -> (C -> D), return the corresponding map
8499  * (A -> C) -> (B -> D).
8500  */
8501 __isl_give isl_map *isl_map_zip(__isl_take isl_map *map)
8502 {
8503         int i;
8504
8505         if (!map)
8506                 return NULL;
8507
8508         if (!isl_map_can_zip(map))
8509                 isl_die(map->ctx, isl_error_invalid, "map cannot be zipped",
8510                         goto error);
8511
8512         map = isl_map_cow(map);
8513         if (!map)
8514                 return NULL;
8515
8516         for (i = 0; i < map->n; ++i) {
8517                 map->p[i] = isl_basic_map_zip(map->p[i]);
8518                 if (!map->p[i])
8519                         goto error;
8520         }
8521
8522         map->dim = isl_dim_zip(map->dim);
8523         if (!map->dim)
8524                 goto error;
8525
8526         return map;
8527 error:
8528         isl_map_free(map);
8529         return NULL;
8530 }